Nêu một số ứng dụng của vật liệu Nano

Câu hỏi: Nêu một số ứng dụng của vật liệu Nano

Lời giải:

Vật liệu Nano được ứng dụng trong mọi lĩnh vực của đời sống:

- Y sinh học: Các hóa chất và dược phẩm kích cỡ nano khi đưa vào cơ thể, giúp can thiệp ở quy mô phân tử hay tế bào dùng để hỗ trợ chẩn đoán bệnh, dẫn truyền thuốc, tiêu diệt các tế bào ung thư, …

- Môi trường: giúp thay thế những hóa chất, vật liệu và quy trình sản xuất truyền thống gây ô nhiễm bằng một quy trình mới gọn nhẹ, tiết kiệm năng lượng, giảm tác động môi trường.

- Năng lượng: Sử dụng các vật liệu nano chế tạo các loại pin, tụ điện làm tăng tính hiệu quả dự trữ điện năng hoặc tạo ra vật liệu siêu dẫn.

- Công nghệ thông tin: dùng vật liệu nano để làm các thiết bị ghi thông tin cực nhỏ, chế tạo màn hình máy tính, điện thoại và chế tạo các vật liệu siêu nhẹ, siêu bền được sử dụng để sản xuất các thiết bị xe hơi, máy bay, tàu vũ trụ…

* Vật liệu Nano là gì? Công nghệ Nano được hiểu như thế nào?

Vật liệu nano là một loại vật liệu có cấu trúc các hạt, các sợi, ống, hay các tấm mỏng,.. Có kích thước rất nhỏ khoảng từ 1 – 100 nanomet. Theo đó, công nghệ nano là công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước ở quy mô nanomet (khoảng 1-100 nanomet).

Công nghệ Nano được phát hiện và phát triển từ những năm đầu thế kỉ 21. Công nghệ nano có thể hiểu đơn giản là kỹ thuật liên quan tới việc thiết kế, phân tích và chế tạo các cấu trúc phân tử bằng cách đưa về hình dạng, kích thước tính theo quy mô nanomet (nm, 1nm = 10-9m)

Có hai phương thức để chế tạo công nghệ nano là Top – Down (chia nhỏ hệ thống lớn đế tạo ra đơn vị với kích thước nano và Bottom – Up (ghép các hạt có kích cỡ phân tử hoặc nguyên tử nhằm thu được kích thước nano).

Trên thực tế các hạt nano đã tồn tại từ hàng triệu năm trong thế giới tự nhiên. Từ thế kỉ 10, các hạt nano đã được con người sử dụng, chế tạo ra các vật liệu nano. Nhưng lại không hề biết về nó. Cụ thể như con người đã chế tạo ra thủy tinh, gốm sứ với đa dạng kích thước, màu sắc khác nhau,…

* Phương thức chế tạo vật liệu Nano

Nano được phát hiện và phát triển từ những năm đầu thế kỷ 21, với hàng loại các thiết bị phân tích được sáng tạo nên. Nổi bật là kính hiển vi đầu dò quét có khả năng quan sát đến kích thước hàng nguyên tử hay phân tử.

Tuy nhiên, trên thực tế các hạt nano đã tồn tại từ hàng triệu năm trong thế giới tự nhiên, từ thế kỉ X các hạt nano đã được con người sử dụng, chế tạo ra các vật liệu nano. Nhưng lại không hề biết về nó như thủy tinh, gốm sứ với đa dạng kích thước, màu sắc khác nhau,…

Hiện nay có rất nhiều các phương pháp chế tạo vật liệu nano, nhưng trong đó có 4 phương pháp phổ biến nhất:

Phương pháp hóa ướt

Phương pháp cơ khí nano

Phương pháp bay hơi nhiệt

Phương pháp pha khí