Thứ tư, ngày 31 tháng 12 , 2008

Những câu chuyện lý thú vử công nghệ Nano năm 2008

Những câu chuyện lý thú vử công nghệ Nano năm 2008

NHNKhi thu nhử tới kích cỡ 1 phần tỉ mét, thậm chí những vật liệu đơn giản nhất mà  chúng ta đã biết cũng có thể có thêm những tính chất mới, đáng ngạc nhiên. Sức bửn, khả năng bám dính và  thẩm thấu tất cả đửu có thể tăng lên gấp nhiửu lần chỉ cần tìm ra được đúng cấu trúc nano của nó.Trong năm 2008, các nhà  kử¹ sư của chúng ta đã là m được điửu đó.

Các dây nano từ oxit magan là  thà nh phần của một loại khăn giấy có khả năng hút dầu trà n mà  lại không thấm dù chỉ là  một giọt nước .Trong khi đó, một kiểu cấu trúc sợi nano khác có thể ứng dụng cho bất cứ loại sợi nà o giúp cho vải không bị ẩm, thậm chí vẫn còn khô nguyên sau 2 tháng ngâm trong nước. 

Giấy ăn công nghệ nano tổng hợp các búi dây nano oxit magan, có khả năng chống nước cực tốt, nhưng lại có thể thấm gấp 20 lần trọng lượng của nó khi đặt trong dầu máy. (Nguồn: Tạp chí Nature)

Một lớp mạ có cấu trúc nano có thể được ứng dụng cho bất kử³ loại sợi nà o, giúp cho vải chống nước cực tốt, thậm chí vẫn còn khô nguyên sau 2 tháng ngâm trong nước (Ảnh: Zurich/Wiley Vch)

Ngoà i ra, các nhà  khoa học cũng đã thà nh công khi tìm ra một vật liệu nữa bắt chước các cấu trúc nano và  có khả năng bám dính tuyệt vời gấp 10 lần khả năng bám dính của bà n chân tắc kè. Hãy xem ảnh minh họa để so sánh rõ hơn giữa chân tắc kè và  vật liệu nà y.

Các ống nano cac-bon

Móng chân của tắc kè được phóng to và  so sánh với các ống nano cấu thà nh nên một cấu trúc tổng hợp và  thậm chí còn có thể bám dính tốt hơn cấu trúc trong thực tế. (Nguồn: Tạp chí Science)

Lời giải cho bà i toán điện năng

Các ý tưởng mới mẻ vử công nghệ nano cũng được khai thác trong nghiên cứu vử những nguồn năng lượng thay thế trong năm 2008. 

Một hỗn hợp gồm các ống nano cac-bon bên trong đổ và ng và  hiđrua lithium đã chứng minh khả năng biến đổi trực tiếp bức xạ thà nh điện năng và  có thể sẽ mở ra một hướng mới để cấp năng lượng cho các con tà u không gian trong những chuyến bay dà i ngà y trong vũ trụ. 

ửng cac-bon cũng là  đối tượng nghiên cứu trong một kế hoạch tạo ra một quá trình quang hợp nhân tạo mới, trong đó các ống đóng vai trò như khu vực lưu trữ tạm thời của các điện tử­ (electron) thu được từ ánh sáng bởi các phân tử­ nhuộm trước khi các điện tử­ được sử­ dụng để thúc đẩy các phản ứng hóa học tách CO2 ra khửi khí quyển.  Thậm chí, cũng có thể chuyển đổi khí nhà  kính thà nh nhiên liệu.

Bộ tách khí CO2 

 Chuyển sang các công nghệ xanh, công cuộc kiếm tìm một loại pin mới tốt hơn để mở khóa cho những chiếc ô tô điện tiửm năng cũng phụ thuộc và o các tiến bộ liên quan tới cấp độ nano. Một trong những tiến bộ đó là  khả năng bó các chất hóa học mạnh hơn và o trong một thể tích nhử hơn.

Hướng đến công nghệ xanh trong sản xuất ô tô - Nguồn: News Scientist

Sức hút vử lĩnh vực điện năng

Các nhà  thiết kế chip silicon đã và  đang theo đuổi các nghiên cứu ở cấp độ nano trong nhiửu năm qua và  những con chip mới nhất được đưa ra chỉ nhử tới 45 nano mét. Nhưng do silicon đã đạt gần đến ngườ¡ng mà  không thể thu nhử hơn được nữa nên các thà nh phần nano có thể giúp cải thiện hiệu quả hoạt động ở kích cỡ tương tự.

Một vật liệu có tên là  graphene, vốn là  một lá cac-bon có độ dà y của một nguyên tử­, đã trở thà nh một đối thủ của silicon. Trong năm 2008, người ta đã phát hiện ra rằng vật liệu nà y có thể đập tan kỷ lục vử khả năng dẫn điện đối của một vật liệu ở nhiệt độ phòng khiến tốc độ tính toán bị hạn chế.

à tưởng vay mượn một trong những cấu trúc nano trong tự nhiên, đó là  các sợi AND với  chiửu rộng chỉ 2nm, để tạo ra một loại cáp sợi quang nhử xíu có thể mở ra một hướng mới để kết nối các thà nh phần của chiếc máy tính tương lai với khả năng gử­i dữ liệu bằng ánh sáng chủ không dùng điện năng.

Kiểm soát an toà n

Mặc dù năm 2008 đã chứng kiến nhiửu khám phá mới mẻ vử công nghệ nano, song nói đến công nghệ nano, người ta còn quan tâm đến sự an toà n của những vật liệu ở kích cỡ siêu nhử nà y.

Vử cơ bản, vẫn chưa ai có thể biết được một cách chính xác mức độ các phân tử­ nano bắt đầu được giải phóng và o môi trường, nhưng hiện tại quá trình nà y chắc chắn đang diễn ra. Chẳng hạn, người ta đã phát hiện rằng các phân tử­ nano bạc thường được cho thêm và o vải (ví dụ tất dà i) để giết chết vi khuẩn rất dễ rò rỉ thà nh nước thải qua quá trình giặt rử­a.

 Có thể còn có nhiửu phát hiện tương tự nữa. Một số sản phẩm hà ng ngà y như chất là m sạch và  kem chống nắng cũng chứa các phân tử­ nano, và  các cấu trúc ở cấp độ nano đang ngà y một sử­ dụng nhiửu hơn trong lĩnh vực công nghiệp. 

Các cuộc kiểm tra được tiến hà nh trong phòng thí nghiệm để xác định những ảnh hưởng với sức khửe của phân tử­ nano cũng đem lại những kết quả đáng lo ngại. Trong một một nghiên cứu gần, các nhà  khoa học phát hiện ra rằng những con chuột hít phải ống nano cũng sẽ chịu những ảnh hưởng tương tự như khi bị nhiễm độc amiăng. Ngoà i ra, một nghiên cứu khác cũng cho thấy khả năng sinh sản của giun đất cũng bị suy giảm khi chúng ăn phải các ống nano.

Cho tới nay số công trình nghiên cứu để đảo bảo sự an toà n khi sử­ dụng vật liệu nano vẫn còn khá khiêm tốn. Ủ ban à” nhiễm Môi trường Hoà ng gia Anh đi đầu trong những hoạt động nà y và  tuyên bố rằng cần phải có những công trình cấp thiết để đánh giá tác động của những vật thể cấp nano đối với sức khoẻ và  môi trường.

Tuy nhiên, việc mặc định rằng tất cả các cấu trúc nano nhân tạo đửu có hại thì không phải là  lời giải đáp cho vấn đử. Các công trình tự nhiên diễn ra ở cấp độ nano cũng vậy, không có lý do nà o để suy diễn rằng các phân tử­ nano nhân tạo thì tốt hơn hay xấu hơn nhiửu loại vật liệu tự nhiên.

Thanh Thảo
code
Gửi

Tags

Xem thêm

Trang chủLiên hệ quảng cáo: 0902 063 363 Lên đầu trang