Hỏi Đáp

Công nghệ và vật liệu Nano là gì? Làm thế nào để áp dụng trong cuộc sống?

Đời sống con người được nâng cao một phần là nhờ sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật. Trong những năm gần đây, khoa học đã cho ra đời nhiều công nghệ hữu ích cho xã hội, trong đó có công nghệ Nano. Vật liệu nano cũng đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực. Vậy công nghệ Nano này là gì? Nó đã làm gì chúng ta?

1. Công nghệ Nano là gì?

Hình ảnh minh họa về công nghệ Nano

Công nghệ nano là việc sử dụng vật chất ở quy mô nguyên tử, phân tử và siêu phân tử cho các mục đích công nghiệp. Hay có thể hiểu đơn giản là sự phân tích, thao tác và chế tạo vật chất bằng cách đưa nó về hình dạng và kích thước. từ 1 đến 100 nanomet.

Công nghệ Nano chỉ thực sự phát triển và lan tỏa rộng rãi kể từ khi cuộc cách mạng 4.0 bắt đầu. Đến nay đã góp phần không nhỏ vào việc phục vụ bà con. Điển hình là các ngành sản xuất thủy tinh, gốm, sứ,… đều có sự góp mặt của công nghệ này. Công nghệ Nano hiện được coi là công nghệ hàng đầu về khoa học – kỹ thuật trên thế giới và hứa hẹn sẽ ngày càng phát triển hơn nữa trong tương lai.

Hình ảnh minh họa về công nghệ Nano

Hình ảnh minh họa về công nghệ Nano

2. Vật liệu nano là gì?

– Định nghĩa

Như đã đề cập, Công nghệ nano là phân tích, thao tác và chế tạo vật chất bằng cách thu nhỏ nó về hình dạng và kích thước từ 1 đến 100 nanomet. Họ tạo ra Vật liệu nano – một loại vật liệu có cấu trúc gồm các hạt, sợi, ống hoặc tấm mỏng có kích thước rất nhỏ, chỉ từ 1 đến 100 nanomet. Từ thế kỷ thứ 10, Hạt Nano đã được con người sử dụng để tạo ra vật liệu nano, nhưng mọi người chưa biết về nó.

Vật chất này tồn tại ở nhiều dạng khác nhau: rắn, lỏng và cả khí. Tên gọi vật liệu Nano cũng có thể được đặc theo hình dạng của vật liệu, bao gồm vật liệu Nano không chiều (cụm Nano, hạt Nano), vật liệu Nano một chiều (Nano dây, ống Nano), vật liệu Nano hai chiều ( phim). mỏng), ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc Nano hoặc Nanocomposite.

Các loại vật liệu nano

Các loại vật liệu nano

– Phương pháp sản xuất

Có nhiều phương pháp để chế tạo vật liệu nano. Dưới đây là 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 các ion khác nhau được trộn với nhau theo một tỷ lệ thích hợp, dưới tác động của nhiệt độ, áp suất và pH, các vật liệu nano được kết tủa khỏi dung dịch. Sau khi lọc và làm khô, chúng tôi thu được vật liệu có kích thước nano.

Phương pháp cơ học nano: Bao gồm các phương pháp mài, mài, hợp kim cơ học. Trong phương pháp này, vật liệu ở dạng bột được nghiền nhỏ hơn. Ngày nay, máy nghiền được sử dụng phổ biến nhất là máy nghiền bi hành tinh hoặc máy nghiền quay.

Phương pháp cơ học khi Nano

Phương pháp cơ học khi Nano

Phương pháp bay hơi bằng nhiệt: Bao gồm các phương pháp in thạch bản, lắng đọng chân không, vật lý, hóa học. Các phương pháp này áp dụng hiệu quả trong việc chế tạo màng mỏng hoặc lớp phủ bề mặt. Nó cũng có thể được sử dụng để tạo ra các hạt Nano bằng cách cạo vật liệu Nano ra khỏi tấm chắn.

Phương pháp pha khí: Bao gồm các phương pháp nhiệt phân, điện nổ, đốt lazer, bay hơi 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 sẽ chuyển ion thành kim loại ở kích thước Nano. Do các hạt Nano có năng lượng cao, chúng có xu hướng liên kết với nhau để trở về kích thước ổn định hơn (micro) nên sau phản ứng, các hạt Nano kim loại được phủ một lớp chất bảo vệ. Điển hình là bạc keo hay còn gọi là bạc Nano (Colloidal Silver).

3. Ứng dụng Công nghệ nano và Vật liệu

Công nghệ Nano được ứng dụng trong mọi lĩnh vực

Công nghệ Nano được ứng dụng trong mọi lĩnh vực

– Ứng dụng công nghệ Nano

Công nghệ Nano cho phép thao tác và sử dụng vật liệu ở cấp độ phân tử, tạo ra và tăng tính chất đặc biệt của vật liệu nhưng lại 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, công nghệ thông tin, quân sự… Vì vậy, có thể coi công nghệ này đã và đang ảnh hưởng đến toàn xã hội.

Nền tảng công nghệ Nano góp phần 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 vật dẫn điện để vận chuyển điện năng trên quãng đường dài …

Công nghệ nano trong pin mặt trời

Công nghệ nano trong pin mặt trời

Về mặt kỹ thuật, công nghệ này giúp chế tạo các linh kiện điện tử Nano với tốc độ xử lý cực nhanh. Nhà máy còn sử dụng vật liệu Nano để chế tạo thiết bị ghi thông tin cực nhỏ, làm màn hình máy tính, điện thoại và các linh kiện ô tô, máy bay, tàu vũ trụ …

Công nghệ nano trong công nghệ thông tin

Công nghệ nano trong công nghệ thông tin

Công nghệ hiện đại này cũng có thể thay đổi mùi vị của thực phẩm và làm cho chúng trở nên bổ dưỡng hơn. Điều này đồng nghĩa với việc chúng ta sẽ được thưởng thức những món ăn có hương vị vô cùng lạ miệng 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 lâu hơn gấp nhiều lần bằng cách tạo ra các hộp đựng thực phẩm kháng khuẩn, điển hình là tủ lạnh tích hợp ngăn bảo quản thực phẩm. công nghệ này.

Công nghệ Nano có khả năng thay đổi mùi vị

Công nghệ Nano có khả năng thay đổi mùi vị

Về môi trường, giúp thay thế các hóa chất, vật liệu gây ô nhiễm và quy trình sản xuất truyền thống bằng quy trình mới, gọn nhẹ, tiết kiệm năng lượng, giảm tác động đến môi trường. Cụ thể, chúng tôi đã chế tạo thành công màng lọc Nano, góp phần lọc các phân tử ô nhiễm. Chất hấp phụ và chất xúc tác nano được sử dụng để xử lý chất thải một cách nhanh chóng và triệt để. Trong đó tiêu biểu là Máy lọc nước Nano.

Ứng dụng của vật liệu nano

Vật liệu Nano đã được giới y học đánh giá cao và ngày càng được ứng dụng nhiều hơn trong lĩnh vực y học và sinh học. Các hạt nano được coi là nanorobot có thể thâm nhập vào cơ thể. Cho phép con người can thiệp ở quy mô phân tử hoặc tế bào. Hiện nay, con người đã tạo ra các hạt nano với các đặc tính sinh học có thể được sử dụng để hỗ trợ chẩn đoán bệnh, phân phối thuốc và thậm chí tiêu diệt tế bào ung thư.

Vật liệu nano dùng trong y tế

Vật liệu nano dùng trong y tế

Ngành công nghiệp may mặc cũng đã trải qua những bước chuyển mình kể từ khi vật liệu Nano được tạo ra. Chúng ứng dụng chất liệu Nano bạc có khả năng hút và tiêu diệt vi khuẩn gây mùi khó chịu trên quần áo. Ứng dụng hữu ích này đã được áp dụng trên một số mẫu quần áo thể thao của các thương hiệu lớn như Nike, Adidas… Và đặc biệt, nó còn được sử dụng trong một số loại quần lót khử mùi.

Sản phẩm Laptop hiện đang được kinh doanh tại Thế giới di động giúp bạn tìm hiểu kiến ​​thức khoa học:

Công nghệ nano quả thực rất hữu ích phải không? Hy vọng bài viết này giúp bạn có thêm nhiều thông tin mới mẻ về chúng. Cảm ơn đã xem.

.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button