Khoa học và công nghệ hiện nay đang có sự phát triển năng động mạnh mẽ. Trong số đó, quan trọng nhất là công nghệ nano. Sự ra đời và phát triển của ngành công nghệ này đã tạo ra một bước ngoặt vĩ đại trong sự phát triển của nhân loại. Vậy Nano là gì? Và công nghệ nano có ảnh hưởng như thế nào đến đời sống và sức khỏe con người? Hãy cùng tìm hiểu ngay bây giờ.
Nano là gì? Công nghệ nano là gì?
Vật liệu nano là vật liệu có cấu trúc dạng hạt, dạng sợi, dạng ống hoặc tấm mỏng,.. có kích thước rất nhỏ khoảng từ 1 đến 100 nanomet. Do đó, công nghệ nano là công nghệ liên quan đến thiết kế, phân tích, sản xuất và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng cách kiểm soát hình dạng và kích thước ở quy mô nanomet (khoảng 1 đến 100 nanomet).
Công nghệ nano được khám phá và phát triển từ đầu thế kỷ 21 với hàng loạt các thiết bị phân tích được tạo ra. Quan trọng là kính hiển vi đầu dò quét có khả năng quan sát kích thước của nguyên tử hoặc phân tử. Tuy nhiên, trên thực tế, các hạt nano đã tồn tại hàng triệu năm trong thế giới tự nhiên. Từ thế kỷ thứ 10, các hạt nano đã được con người sử dụng để tạo ra vật liệu nano. Nhưng không biết. Cụ thể, người ta đã làm ra thủy tinh, gốm sứ với nhiều kích cỡ, màu sắc khác nhau, v.v.
Phương pháp chế tạo vật liệu nano
Có nhiều phương pháp chế tạo vật liệu nano. Trong đó có 4 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 các ion khác nhau được pha trộn theo một tỷ lệ thích hợp, dưới tác dụng của nhiệt độ, áp suất, pH…, vật liệu nano được kết tủa ra khỏi dung dịch. Sau khi lọc và sấy khô, vật liệu có kích thước nanomet thu được.
- Phương pháp cơ nano: bao gồm các phương pháp phay, phay và hợp kim hóa cơ học. Trong phương pháp này, vật liệu ở dạng bột được nghiền thành kích thước nhỏ hơn. Máy nghiền được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là máy nghiền bi hành tinh hoặc máy nghiền quay.
- Phương pháp bay hơi nhiệt: bao gồm phương pháp quang khắc (lithography), lắng đọng chân không (vacuum lắng đọng), phương pháp vật lý và hóa học. Các phương pháp này áp dụng hiệu quả để sản xuất màng mỏng hoặc chất phủ bề mặt. nó cũng có thể được sử dụng để tạo ra các hạt nano bằng cách cạo vật liệu nano khỏi tấm chắn.
- Phương pháp pha khí: bao gồm nhiệt phân, nổ điện, đốt laser, bay hơi nhiệt độ cao, plasma. Nguyên tắc của các phương pháp này là tạo thành vật liệu nano từ pha khí.
Ứng dụng của vật liệu nano trong đời sống
Công nghệ nano cho phép thao tác và sử dụng vật liệu ở cấp độ phân tử, làm tăng và tạo ra các tính chất đặc biệt của vật liệu, giảm kích thước của các thiết bị và hệ thống xuống kích thước cực nhỏ. Đây được coi là cuộc cách mạng công nghiệp, thúc đẩy sự phát triển trên mọi lĩnh vực, đặc biệt là y sinh, năng lượng, môi trường, CNTT, quân sự… và tác động đến toàn xã hội.
Trong y học – sinh học
Các hạt nano được coi là những robot nano xâm nhập vào cơ thể. Cho phép con người can thiệp ở cấp độ phân tử hoặc tế bào. Hiện nay, con người đã tạo ra các hạt nano có đặc tính sinh học có thể dùng để hỗ trợ chẩn đoán bệnh, dẫn truyền thuốc, tiêu diệt tế bào ung thư…
Năng lượng
Nền tảng công nghệ nano giúp nâng cao chất lượng pin mặt trời, tăng hiệu suất và khả năng lưu trữ của pin và siêu tụ điện, tạo ra chất siêu dẫn làm chất dẫn điện để vận chuyển điện năng đi xa…
Điện tử – cơ khí
Công nghệ nano giúp chế tạo các linh kiện điện tử nano với tốc độ xử lý cực nhanh. Chế tạo các thế hệ máy tính nano. Sử dụng vật liệu nano chế tạo thiết bị ghi thông tin siêu nhỏ. Sản xuất màn hình máy vi tính, điện thoại. Tạo ra vật liệu nano siêu nhẹ và siêu bền. Sản xuất thiết bị ô tô, máy bay, tàu vũ trụ…
Quần áo và thực phẩm
Ngành công nghiệp quần áo đã bước sang một trang mới nhờ ứng dụng các hạt nano bạc. Đây là loại nano có khả năng thu hút và tiêu diệt vi khuẩn gây mùi khó chịu trong quần áo. Ứng dụng hữu ích này đã được áp dụng trên một số mẫu trang phục thể thao. Và đặc biệt, nó còn được sử dụng trong một số loại quần lót khử mùi.
Không dừng lại ở đó, công nghệ nano có thể làm cho những thực phẩm này có hương vị khác biệt và bổ dưỡng hơn. Điều này đồng nghĩa với việc chúng ta sẽ được thưởng thức những món ăn có hương vị cực lạ nhưng vẫn có giá trị dinh dưỡng cao nhờ công nghệ nano thực phẩm. Ngoài ra, công nghệ nano cũng sẽ giúp bảo quản thực phẩm được lâu hơn bằng cách tạo ra vật liệu bảo quản thực phẩm có thể diệt vi khuẩn.
Môi trường
Công nghệ nano giúp thay thế các hóa chất, vật liệu và quy trình sản xuất truyền thống gây ô nhiễm bằng một quy trình mới nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng và giảm tác động đến môi trường. Cụ thể, đã chế tạo thành công màng lọc nano. Góp phần lọc các phân tử gây ô nhiễm; chất hấp phụ, chất xúc tác nano dùng để xử lý nhanh, triệt để chất thải…
Trong số đó, nổi bật là Máy lọc nước Nano . Là loại máy sử dụng công nghệ Nano với cấu trúc xốp và các màng lọc kích thước siêu nhỏ. Nhằm loại bỏ các tạp chất, vi khuẩn và cặn bẩn có trong nước đầu vào. Ngoài ra, màng lọc sẽ giúp giữ lại các khoáng chất tự nhiên có trong nước và có lợi cho cơ thể người dùng. Vì vậy, máy lọc nước sử dụng công nghệ Nano là lựa chọn thông minh để mang lại nguồn nước sạch, an toàn, đáp ứng nhu cầu của cả gia đình.
Công nghệ nano thực sự là một phép màu trong mọi khía cạnh của cuộc sống chúng ta. Hi vọng qua bài viết bạn đã có câu trả lời cho câu hỏi Nano là gì? và tất cả về nano. Hiện nay, công nghệ nano vẫn đang được nghiên cứu. Để có thể khám phá hết những công dụng tuyệt vời mà nó có thể mang lại.
