Nhìn Xem

Công nghệ nano là gì? “Tất tần tật” những điều cần biết về công nghệ nano

Công nghệ nano được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực là 1 xu hướng mới của thế kỷ XXI. Vậy công nghệ nano là gì? Nó được ứng dụng trong những ngành nào? Hãy cùng nhinxem tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

Công nghệ nano là gì?

Công nghệ Nano được kết hợp từ hai từ công nghệ + nano, nano là đơn vị rất nhỏ ở mức nguyên tử hoặc phân tử với: 1nm = 10−9m

Do đó, công nghệ Nano có thể được hiểu là nhóm ngành công nghệ liên quan tới nghiên cứu và chế tạo những vật liệu, thiết bị có độ nhỏ ở mức nano. Tức là, những vật có độ nhỏ từ 1nm đến 100nm.

Ví dụ:

Bạn đang sử dụng laptop có bộ xử lý Core i7 của Intel với công nghệ 22 nm. Điều này có nghĩa là mỗi transistor trong bộ xử lý của bạn có độ lớn 22 nano mét, độ lớn càng nhỏ có nghĩa rằng nhà sản xuất Intel có thể thêm nhiều transistor hơn vào bộ xử lý trong laptop của bạn. Tất nhiên càng nhiều transistors cùng tham gia hoạt động thì máy của bạn sẽ hoạt động mạnh hơn và xử lý nhanh hơn rất nhiều, không những thế kích thước laptop có thể giảm đi rất nhiều. 

So sánh kích thước của nano
So sánh kích thước của nano

Công nghệ nano xuất phát từ đâu?

Khái niệm về công nghệ nano được nhắc đến năm 1959 khi nhà vật lý người Mỹ Richard Feynman đề cập tới khả năng chế tạo vật chất ở kích thước siêu nhỏ đi từ quá trình tập hợp các nguyên tử, phân tử.

Những năm 1980, nhờ sự ra đời của hàng loạt các thiết bị phân tích, trong đó có kính hiển vi đầu dò quét (SPM hay STM) có khả năng quan sát đến kích thước vài nguyên tử hay phân tử, con người có thể quan sát và hiểu rõ hơn về lĩnh vực nano. Công nghệ nano bắt đầu được đầu tư nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ.

Sơ đồ của kính hiển vi đầu dò quét (SPM hay STM)
Sơ đồ của kính hiển vi đầu dò quét (SPM hay STM)

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:

1. 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.

2. 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.

 Hai nguyên lý cơ bản của công nghệ nano
Hai nguyên lý cơ bản của công nghệ nano

Ứng dụng của công nghệ nano là gì?

Công nghệ nano cho phép thao tác và sử dụng vật liệu ở tầm phân tử, làm tăng và tạo ra tính chất đặc biệt của vật liệu, giảm kích thước của các thiết bị, hệ thống đến kích thước cực nhỏ. Công nghệ nano 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 đến môi trường.

Trong y sinh học: các hạt nano được xem như là các robot nano thâm nhập vào cơ thể giúp con người có thể can thiệp ở qui mô phân tử hay tế bào. Hiện nay, con người đã chế tạo ra hạt nano có đặc tính sinh học có thể dùng để hỗ trợ chẩn đoán bệnh, dẫn truyền thuốc, tiêu diệt các tế bào ung thư…

Tiêu diệt tế bào ung thư bằng phương pháp sử dụng vật liệu nano-bio
Tiêu diệt tế bào ung thư bằng phương pháp sử dụng vật liệu nano-bio

Năng lượng: nâng cao chất lượng của pin năng lượng mặt trời, tăng tính hiệu quả và dự trữ của pin và siêu tụ điện, tạo ra chất siêu dẫn làm dây dẫn điện để vận chuyển điện đường dài, …

Điện tử – cơ khí: chế tạo các linh kiện điện tử nano có tốc độ xử lý cực nhanh, chế tạo các thế hệ máy tính nano, sử dụng vật liệu nano để làm các thiết bị ghi thông tin cực nhỏ, màn hình máy tính, điện thoại, tạo ra các vật liệu nano siêu nhẹ – siêu bền sản xuất các thiết bị xe hơi, máy bay, tàu vũ trụ…

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.

Môi trường: chế tạo ra màng lọc nano lọc được các phân tử gây ô nhiễm; các chất hấp phụ, xúc tác nano dùng để xử lý chất thải nhanh chóng và hoàn toàn…

Các hạt nano vàng tấn công bao bọc protein của virus để ngăn cản sự phát triển của virus
Các hạt nano vàng tấn công bao bọc protein của virus để ngăn cản sự phát triển của virus

Ngoài ra, công nghệ nano còn ứng dụng trong các lĩnh vực như mỹ phẩm, thực phẩm, sản xuất hàng tiêu dùng,….

Trên đây là bài viết công nghệ nano là gì, hy vọng sẽ là nguồn thông tin hữu ích cho bạn. Nếu có bất kỳ thắc mắc hay đóng góp liên quan đến chủ đề công nghệ nano là gì, hãy để lại câu hỏi ngay dưới phần bình luận của bài viết, nhinxem sẽ hỗ trợ giải đáp cho bạn.

Thêm bình luận

Theo chúng tôi

Thông tin của chúng tôi trên các mạng xã hội. hãy theo dõi để nhận được nhưng thông tin mới nhất.