Nano là gì? Vật liệu Nano là gì? Ứng dụng của vật liệu và công nghệ Nano?

Nano là gì?

Công nghệ nanoHình ảnh về công nghệ nano (nanotechology)

Công nghệ nano ( nanotechology ) là những thao tác của vật chất ở Lever nguyên tử và phân tử .
Nói một cách đơn thuần, công nghệ tiên tiến nano kỹ thuật tương quan đến việc nghiên cứu và phân tích và sản xuất những cấu trúc phân tử bằng việc đưa về hình dạng, kích cỡ trên quy mô nanomet ( nm, 1 nm = 10-9 m ) .

Trước đây, hầu hết có rất ít người biết đến công nghệ nano là gì, ứng dụng của nó ra sao? Tuy nhiên, sau khi cuộc cách mạng 4.0 bắt đầu diễn ra không lâu, công nghệ nano bắt đầu được tìm thấy, khai thác và phát triển cho đến ngày nay. Ở thời điểm hiện tại, công nghệ nano đã có những đóng góp nhất định phục vụ cho nhu cầu đời sống của con người. Cụ thể là hàng tá sản phẩm được chế tạo ra như: thuỷ tinh, gốm sứ, vải,… với đa dạng kích thước và màu sắc khác nhau. Đây được coi là ngành công nghệ hàng đầu về khoa học kỹ thuật trên thế giới và có tiềm năng rất lớn trong tương lai.

Vật liệu Nano là gì?

Các-loại-vật-liệu-nano

Các loại vật tư nano
Vật liệu nano là một loại vật tư mới có cấu trúc những hạt, những sợi, những ống, những tấm mỏng mảnh, … có năng lực ứng dụng trong sinh học vì kích cỡ của chúng so sánh được với size của tế bào khoảng chừng từ 1 nanômét đến 100 nanômét ( nm, 1 nm = 10-9 m )

1. Các dạng sống sót của vật tư :

  • Rắn
  • Lỏng
  • Khí

2. Có 3 loại hình dáng vật tư chính

  • Vật liệu nano không chiều ( đám nano, hạt nano )
  • Vật liệu nano một chiều ( dây nano, ống nano )
  • Vật liệu nano hai chiều ( màng mỏng dính )
  • Ngoài ra còn có vật tư mang cấu trúc nano hay nanocomposite

3. Các phương pháp chế tạo vật liệu nano:

Có rất nhiều phương pháp để chế tạo vật liệu nano. Trong đó có 5 phương pháp phổ biến nhất:

  • Phương pháp hóa ướt: Bao gồm các phương pháp thủy nhiệt, sol-gel, và đồng kết tủa. Theo phương pháp này, các dung dịch chứa ion khác nhau được trộn với nhau theo một tỷ phần thích hợp, dưới tác động của nhiệt độ, áp suất, độ pH,… mà các vật liệu nano được kết tủa từ dung dịch. Sau quá trình lọc, sấy khô, ta thu được các vật liệu có kích thước nano.

  • Phương pháp cơ khí nano: Bao gồm các phương pháp tán, nghiền, hợp kim cơ học. Theo phương pháp này, vật liệu ở dạng bột được nghiền đến kích thước nhỏ hơn. Ngày nay, các máy nghiền thường dùng là máy nghiền bi hay máy nghiền quay.

  • Phương pháp bay hơi nhiệt: Gồm các phương pháp quang khắc (lithography), lắng đọng trong chân không (vacuum deposition), vật lí, hóa học. Các phương pháp này áp dụng hiệu quả trong chế tạo màng mỏng hoặc lớp bao phủ bề mặt. người ta cũng có thể dùng nó để chế tạo hạt nano bằng cách cạo vật liệu nano từ tấm chắn.

  • Phương pháp pha khí: Gồm các phương pháp nhiệt phân, nổ điện (electro-explosion), đốt laser, bốc hơi ở nhiệt độ cao, plasma. Nguyên tắc của các phương pháp này là hình thành vật liệu nano từ pha khí.

  • Phương pháp hóa học: Dung dịch muối kim loại thông qua quá trình phản ứng oxi hóa khử chuyển ion -> kim loại ở kích thước nano. Do các hạt nano có năng lượng lớn nên có khuynh hướng liên kết lại với nhau để quay về kích thước bền hơn (micro), do đó sau khi phản ứng hạt nano kim loại được bọc bằng chất bảo vệ. Điển hình là bạc keo hay còn gọi là Dung dịch muối sắt kẽm kim loại trải qua quy trình phản ứng oxi hóa khử chuyển ion -> sắt kẽm kim loại ở size nano. Do những hạt nano có nguồn năng lượng lớn nên có khuynh hướng link lại với nhau để quay về kích cỡ bền hơn ( micro ), do đó sau khi phản ứng hạt nano sắt kẽm kim loại được bọc bằng chất bảo vệ. Điển hình là bạc keo hay còn gọi là nano bạc ( Colloidal Silver ) .

Ứng dụng của vật liệu và công nghệ Nano?

1. Ứng dụng của vật liệu nano:

  • Ứng dụng trong vật liệu ngăn cách: Cửa sổ, cửa kính,…

  • Ứng dụng làm màn hình: Kính khi cho thêm hạt nano vào để chế tạo sẽ có tính dẻo tốt, cường độ được nâng cao, cản được tia tử ngoại và bức xạ sóng ngắn, khả năng xuyên sáng không bị ảnh hưởng.Mặt kính nano có thể thay thế mặt kính truyền thống hoặc kính mạ trắng.

  • Ứng dụng trong gốm sứ: G

    ốm sứ cấu trúc nano có cường độ và tính dẻo cao gấp nhiều lần gốm sứ truyền thống cuội nguồn, ngoài những có tính năng chịu nhiệt, chịu ma sát, chống ăn mòn trong khi tỷ trọng chỉ bằng 2/5 sắt thép. Nó đã và đang được ứng dụng trong những ngành công nghiệp ở nhiều nước. Gốm sứ cấu trúc nano và kính vi tinh thể nano sẽ thay thế sửa chữa đá tự nhiên trong nghành tường màn thiết kế xây dựng .

  • Ứng dụng trong vật liệu xây dựng: Nhôm cho thêm hạt nano của vật liệu nào đó sẽ có cường độ và tính dẻo tăng gấp hai lần. Đây là công nghệ quan trọng được các doanh nghiệp sản xuất tấm nhôm và vật liệu nhôm tường màn xây dựng áp dụng để nâng cao tính năng sản phẩm. Chất dẻo phức hợp nano có cường độ và tính dẻo tương đương thép, trong khi nó dễ gia công hơn thép, lại có khả năng chống tĩnh điện, cản tia tử ngoại, khó bị lão hoá, v.v… Hiện nay chất dẻo phức hợp nano đã và đang được ứng dụng rộng rãi tại Trung Quốc và nhiều nước khác.

  • Ứng dụng trong công trình xây dựng: M

    ái nhà bằng sắt kẽm kim loại được sơn phủ thêm lớp vật tư nano có năng lực tự kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ của nó để cân đối thiên nhiên và môi trường khí hậu trong nhà .Tương tự như vậy, những bức tường đều được gắn cảm ứng nano do vậy nhiệt độ phòng có năng lực tự kiểm soát và điều chỉnh tăng giảm tuỳ theo thời tiết. Bề mặt bệ nhà bếp được làm bằng ôxit titan khi bị bẩn sẽ tự làm sạch ngoài những còn hoàn toàn có thể ngăn ngừa vi trùng nấm mốc. Gạch men phòng tắm được phủ lớp vật tư nano chống sự đóng váng của bọt xà phòng. Các bộ phận cấu trúc được lắp linh phụ kiện cảm ứng để giám sát năng lực chịu lực, sự biến dạng, lún, nứt rạn, ăn mòn …. giúp giải quyết và xử lý chúng kịp thời .

    Xem thêm: Viber

2. Ứng dụng của công nghệ Nano?

  • Ứng dụng trong y học: C

    ác nhà khoa học điều tra và nghiên cứu một dự án Bất Động Sản nanorobot vô cùng đặc biệt quan trọng. Với những chú robot có kích cỡ siêu nhỏ, hoàn toàn có thể đi vào bên trong khung hình con người để đưa ra thuốc điều trị đến những bộ phận thiết yếu .Việc cung ứng thuốc một cách trực tiếp như vậy sẽ làm tăng năng lực cũng như hiệu suất cao điều trị .

  • Ứng dụng trong các đồ điện tử xung quanh chúng ta: C

    ông nghệ nano cũng góp phần không nhỏ trong nghành điện tử, đặc biệt quan trọng là pin nano trong tương lai sẽ có cấu trúc theo kiểu ống nanowhiskers. Cấu trúc ống này sẽ khiến những cực của pin có diện tích quy hoạnh mặt phẳng lớn hơn rất nhiều lần, giúp nó tàng trữ được nhiều điện năng hơn. Trong khi size của viên pin sẽ ngày càng được thu hẹp lại .

  • Ứng dụng trong may mặc: M

    ột sáng tạo độc đáo vô cùng đặc biệt quan trọng với loại quần áo, khăn tắm, … có năng lực diệt vi trùng gây mùi hôi không dễ chịu đã trở thành hiện thực với việc vận dụng những hạt nano bạc trong khâu giải quyết và xử lý kháng khuẩn .

  • Ứng dụng nano bạc trong nuôi trồng thuỷ sản: với

    năng lực diệt khuẩn bảo đảm an toàn và không gây để lại dư lượng là lợi thế lớn của hạt nano bạc trong nuôi trồng thuỷ sản. Cùng với size nhỏ bé và hiệu suất cao tiết chậm của những hạt nano bạc ( khi đụng phải vi trùng có tính axit trong thiên nhiên và môi trường sẽ sinh ra ion Ag + ), ion này có năng lực link mạnh với peptidoglican, thành phần cấu trúc nên thành tế bào của vi trùng và gây ức chế năng lực luân chuyển oxy vào bên trong tế bào dẫn đến làm tê liệt vi trùng. Tìm hiểu thêm nano bạc là gì ?

NANO NNA VIỆT NAM

5/5
( 6 Reviews )

Xem thêm: Viber

5/5 - (1 vote)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments