Công nghệ Nano là gì? Ưu điểm và ứng dụng trong cuộc sống

Công nghệ ngày càng tiên tiến và hiện đại đã cho ra đời nhiều phát minh khoa học vượt trội. Nổi bật chính là công nghệ Nano vào đầu thế kỉ 21 đã tạo ra một làn sóng mới trong công cuộc cách mạng khoa học. Công nghệ này được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực trong cuộc sống. Bài viết này diendaniso.com sẽ cho bạn biết về công nghệ nano là gì ? Những ưu điểm và ứng dụng của chúng trong đời sống con người.

CÔNG NGHỆ NANO LÀ GÌ ?

Công nghệ Nano – tiếng anh Nanotechnology chính là việc sử dụng các vật chất ở mức độ nguyên tử, phân tử nhỏ đến siêu nhỏ để sản xuất chế tạo ra các vật liệu dùng trong công nghiệp, y tế vv. Ngoài ra công nghệ nano còn có thể hiểu là việc phân tích, điều khiển và chế tạo ra các vật chất bằng cách đưa chúng về hình dạng và kích thước từ 1 đến 100 nanomet. Xem thêm Wiki

Nano là một loại vật liệu có cấu trúc ở dạng hạt các hạt, các sợi, dạng ống hoặc các tấm mỏng với kích thước nhỏ chỉ khoảng từ 1 – 100 nanomet.

Công nghệ Nano được phát triển và ứng dụng phổ biến từ đầu thế kỉ 21. Hiện nay công nghệ Nano được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị, máy móc cho nghiên cứu khoa học, phục vụ công nghiệp sản xuất y tế vv. Và việc ứng dụng công nghệ Nano vào đời sống ngày tăng cao, giúp ích cho sự phát triển kinh tế, xã hội của các nước.

VẬT LIỆU NANO LÀ GÌ ?

Như trên đã chia sẻ thì công nghệ nano chính là việc phân tích, thiết kế cũng như chế tạo ra các chất bằng cách đưa về các hình dạng có những kích thước từ 1 đến 100 nanomet. Những vật liệu nano là vật liệu có cấu trúc đa dạng, có thể dạng hình sợi, ống hay tấm mỏng và phân tử sợi có kích thước nano từ 1 đến 100 nanomet

Vật liệu Nano tồn tại ở nhiều dạng khác nhau có thể ở dạng thể rắn, thể lỏng và thể khí. Theo đó, tên gọi của các vật liệu này cũng được đặt theo hình dáng của vật liệu đó.

Vật liệu nano có thể là dạng không chiều (vật liệu nano ở dạng đám, hạt nano), vật liệu nano một chiều (dây nano và ống nano), vật liệu nano hai chiều (nano màng mỏng).

ƯU ĐIỂM CỦA VẬT LIỆU NANO

Theo nghiên cứu chỉ ra rằng những vật liệu nano có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như chất: Rắn, lỏng và cả ở thể khí với nhiều ưu điểm như sau:

• Khả năng cách nhiệt, chống thấm tuyệt vời.
• Bảo quản đơn giản, giá thành sản xuất thấp.
• Vật liệu nano đa dạng về màu sắc độ bền màu rất cao.
• Kích thước phân tử nhỏ nên bề mặt rất mịn, khả năng chống bong tróc, chống trầy xước tốt.
• Đa dạng bề mặt như trơn bóng, chải xước, nhám hạt hoặc mờ mịn,…
• Dễ vệ sinh, bền với các loại acid, không bị hoen gỉ hay oxi hóa.
  Ít gây hại môi trường, sức khỏe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO

Hiện nay có khá nhiều phương pháp chế tạo ra vật liệu Nano mỗi phương pháp đều có những ưu điểm khác nhau. Chúng ta cùng tìm hiểu một vài phương pháp chế tạo như sau:

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: Phương pháp này họ dùng cách tán, nghiền các loại hợp kim cơ học ra. Theo đó vật liệu sẽ ở dạng bột nhỏ hơn. Hiện nay có khá nhiều loại máy xay nano được ứng dụng để nghiền nhỏ các loại hợp chất, vật liệu thành các dạng phân tử nhỏ hơn.

Phương pháp bay hơi nhiệt: Như tên gọi thì đây sử dụng công nghệ bay hơi bao gồm phương pháp quang khắc (lithography), lắng đọng trong chân không (vacuum deposition). Phương pháp này sẽ hiệu quả nhất trong việc chế tạo ra các màng mỏng hoặc lớp bao phủ bề mặt. Người ta cũng có thể được dùng chúng để chế tạo ra các 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: Như tên gọi của chúng thì các nhà khoa học sẽ sử dụng dung dịch muối kim loại thông qua quá trình phản ứng oxi hóa khử chuyển ion sang 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)

CÁC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO VÀO TRONG CUỘC SỐNG

Hiện nay công nghệ nano đã được ứng dụng và sử dụng khá nhiều trong cuộc sống từ công nghiệp, y tế sức khỏe cho đến khoa học vv. Chúng ta cùng điểm mặt một số ứng dụng đó xem sao.

• Trong lĩnh vực y học

Những hạt nano có phân tử kích thước cực nhỏ nên dễ dàng len lỏi vào trong tế bào con người. Với những hoạt chất nano có thể giúp hỗ trợ, chuẩn đoán nhanh chóng các căn bệnh dẫn đến truyền thuốc và giúp tiêu diệt được các tế bào ung thư một cách hiệu quả hơn.

• Năng lượng

Có thể thấy được công nghệ Nano có thể đóng góp cho ngành năng lượng một cách to lớn. Việc các vật liệu chế tạo nano sẽ có khả năng tích lũy năng lượng cao hơn để giúp hấp thụ năng lượng và tạo ra điện một cách lâu dài hơn.

• Lĩnh vực thực phẩm

Một ngành có thể áp dụng công nghệ nano vào đó chính là thực phẩm. Với tiến bộ khoa học thì các vật liệu kháng khuẩn nano như hạt bạc nano có thể có khả năng tiêu diệt các loại vi khuẩn gây nên mùi trong thực phẩm. Công nghệ nano mang đến một hương vị mới lạ cùng nhiều chất dinh dưỡng. Hơn nữa, nhờ công nghệ nano mà thực phẩm cũng được bảo quản lâu hơn nhờ những vật liệu đựng thực phẩm có khả năng diệt khuẩn cao.

• Lĩnh vực may mặc

Ngành may mặc cũng đã tạo nên những bước tiến mới khi áp dụng công nghệ nano. Các hạt nano bạc, bởi loại hạt nano này có khả năng thu hút và tiêu diệt những vi khuẩn gây nên mùi trong quần áo.

• Lĩnh vực điện tử – Cơ khí

Công nghệ Nano được ứng dụng cao trong lĩnh vực điện tử, giúp chế tạo linh kiện nano, thế hệ máy tính nano nhanh hơn. Không chỉ vậy, sử dụng vật liệu nano để làm nên các thiết bị ghi thông tin có kích thước rất nhỏ. Hay sử dụng công nghệ nano vào sản xuất màn hình máy tính, sản xuất điện thoại và các thiết bị như xa hơi, máy bay và tàu vũ trụ…

>>> Công nghệ vi sinh là gì? Ưu điểm và những Ứng dụng trong cuộc sống

Cuộc cách mạng 4.0 đã mang lại nhiều cú hích về công nghệ số hóa cho con người. Một trong số đó có thể kể đến sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ nano vào đời sống hàng ngày. Hy vọng với những kiến thức mà chúng tôi có chia sẻ cho bạn trên đây đã có thể giúp bạn hiểu hơn về Công nghệ Nano là gì? Ưu điểm và ứng dụng trong cuộc sống