Công nghệ nano là gì?

Công nghệ nano là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các thiết bị, cấu trúc và hệ thống thông qua điều khiển hình dáng, kích thước dựa trên quy mô nanomet (nm) (1 nm = 10^-9 m).

Vật liệu của công nghệ nano

Vật liệu nano là vật liệu có ít nhất một chiều được tính bằng kích thước nanomet (nm). Dựa vào trạng thái của vật liệu, có thể phân chia thành 3 trạng thái: rắn, lỏng, khí.

Căn cứ vào hình dáng vật liệu nano có thể phân thành:

• Vật liệu nano không chiều: cả 3 chiều đều được đo bằng kích thước nanomet, không có chiều tự do cho điện tử. Ví dụ: hạt nano, đám nano,..
• Vật liệu nano một chiều: có 2 chiều có kích thước nanomet và điện tử có một chiều tự do. Ví dụ: dây nano, ống nano.
• Vật liệu nano hai chiều: có 1 chiều có kích thước nanomet và điện tử có hai chiều tự do. Ví dụ: màng mỏng.

Phương pháp chế tạo vật liệu cho công nghệ nano

Từ khái niệm về công nghệ nano là gì, dưới đây sẽ là vật liệu nano được chế tạo bằng 2 phương pháp:

• Phương pháp từ trên xuống: là phương pháp dùng kỹ thuật nghiền và biến dạng các vật liệu thể khối với tổ chức hạt thổ thành hạt có kích thước nano.
• Phương pháp từ dưới lên: là phương pháp dùng các nguyên tử hoặc ion để chế tạo vật liệu nano. Phương pháp này được áp dụng rất phổ biến vì tính linh động và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Phương pháp từ dưới lên có thể là: phương pháp vật lý, phương pháp hóa học hoặc kết hợp cả 2 phương pháp này.

Ứng dụng của công nghệ nano

Ứng dụng trong Y học

Y học là một trong những lĩnh vực ứng dụng lớn nhất của công nghệ nano. Điển hình như việc điều trị bệnh ung thư, một nghiên cứu đã cho kết quả rất khả quan về việc sử dụng các hạt nano vàng để chống lại nhiều loại bệnh ung thư. Các hạt nano sẽ được đưa đến các khối u trong cơ thể và sử dụng tia laser hồng ngoại chiếu từ bên ngoài vào để tăng nhiệt nhiệt độ các hạt nano và tiêu diệt các khối u.

Bên cạnh đó, các nhà khoa học còn nghiên cứu một dự án nanorobot rất đặc biệt. Theo đó, họ sẽ tạo ra những con robot có kích thước siêu nhỏ, có thể thâm nhập vào cơ thể người để đưa thuốc điều trị đến bộ phần cần thiết. Điều này, giúp làm tăng khả năng và hiệu quả cho việc điều trị.

Với công nghệ nano, trong tương lai sẽ giúp con người chống lại nhiều căn bệnh quái ác như ung thư. Ngay cả căn bệnh ung thư khó chữa như ung thư não, với công nghệ nano bác sĩ có thể dễ dàng điều trị mà không cần mở hộp sọ của người bệnh và không cần sử dụng bất cứ phương pháp hóa trị nào.

Ứng dụng trong điện tử

Công nghệ nano bước vào đời sống chúng ta thông qua các đồ dùng hàng ngày như chuột, bàn phím (các thiết bị này được phủ một lớp nano kháng khuẩn).

Công nghệ nano cũng đóng góp rất lớn trong lĩnh vực năng lượng. Trong tương lai, pin nano sẽ được cấu tạo theo kiểu ống nanowhiskers. Cấu trúc này sẽ làm tăng cấu trúc bề mặt ở các cực của pin nên sẽ lưu trữ được nhiều năng lượng hơn trong khi kích thước của pin sẽ ngày càng thu hẹp.

Ứng dụng trong may mặc

Ngay từ những năm đầu của thế kỷ XIX, ngành công nghệ thời trang đã áp dụng công nghệ nano trong một số loại vải đặc biệt. Các hạt nano bạc trên quần áo có thể thu hút vi khuẩn và tiêu diệt tế bào của chúng. Ứng dụng này có ý nghĩa rất lớn trong việc khử mùi, loại bỏ mùi hôi khó chịu trên quần áo.

Bên cạnh đó, các nhà khoa học đang trong quá trình thử nghiệm việc sử dụng công nghệ nano để biến chiếc áo bạn đang mặc trở thành một trạm phát điện di động. Công nghệ này sử dụng các nguồn năng lượng như gió, mặt trời sẽ giúp bạn sạc pin cho smartphone của mình mọi lúc mọi nơi. Ứng dụng này còn được sử dụng rộng rãi với ý tưởng tạo ra những chiếc buồm bằng vật liệu nano để chuyển hóa năng lượng tự nhiên thành điện năng.

Ứng dụng trong nông nghiệp

Công nghệ nano với khả năng diệt khuẩn cao có vai trò quan trọng trong việc tiêu diệt các mầm bệnh như nấm, vi khuẩn cho cây trồng vật nuôi và bảo quản nông sản. Việc sử dụng một hàm lượng nhỏ vật liệu nano vào thức ăn của vật nuôi thay thế nguyên tố vi lượng, phức chất đang được sử dụng rộng rãi. Với ứng dụng này sẽ giúp vật nuôi dễ hấp thu và hạn chế tác dụng phụ của muối kim loại trong thức ăn cho vật nuôi.

Người đăng: hoy

---

Time: 2020-10-01 18:24:29