Tiếng Việt | English Trang chủ | Liên hệ | Sơ đồ website | Tuyển dụng | Diễn đàn
 
  Trang chủ Giới thiệu chung Sản Phẩm Tin tức sự kiện Thông tin cổ đông Hệ Thống Phân Phối Danh Sách Trạm BH Tuyển dụng
| Tin tức sự kiện | Tin hoạt động xã hội | Tin khuyến mãi | Tin công nghệ mới | Công Bố Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật 
Trang chủ » Tin tức sự kiện » Tin công nghệ mới    
CÔNG NGHỆ NANO – CÔNG NGHỆ CỦA THẾ KỶ 21 Công nghệ Nano trong tủ lạnh VTB
“ Nếu thế kỷ 20 được coi là cuộc cách mạng về công nghệ thông tin thì thế kỷ 21 sẽ thuộc về công nghệ nano”

 Vũ Dương Ngọc Duy – Tổng Giám Đốc VTB
Cùng với sự phát triển của các ngành công nghệ cao như công nghệ thông tin, công nghệ sinh học, sự ra đời và phát triển công nghệ nano hứa hẹn sẽ lấp đầy mọi nhu cầu trong cuộc sống của chúng ta .

Công nghệ nano là gì ?


Các phân tử DNA có kích thước khoảng 2,5 nm. 10 nguyên tử H xếp liền nhau dài 1nm (Theo www.cecs.ucf.edu).

Công nghệ nano ( nanotechnology ) là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước của các hạt và vật liệu trên quy mô từ 1 đến 100 nanômét (1 nm = 10-9 m). Là một ngành công nghệ non trẻ, tuy nhiên nó có khả năng sẽ làm thay đổi một cách toàn diện bộ mặt cuộc sống của chúng ta . Nhiều quốc gia trên thế giới đã quan tâm và đặt ra mục tiêu nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ nano, như là một đòn bẩy thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế, cùng các ngành khoa học công nghệ khác, vốn đã phát triển như công nghệ thông tin, công nghệ sinh học .

Đối tượng chính để nghiên cứu trong công nghệ nano là vật liệu nano .Trước hết để có thể hiểu về công nghệ nano chúng ta có thể tìm hiểu sơ lược về vật liệu nano :

Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nano mét. Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái, rắn, lỏng và khí. Vật liệu nano được tập trung nghiên cứu hiện nay, chủ yếu là vật liệu rắn. Về hình dáng vật liệu, người ta phân ra thành các loại sau:

·         Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano, không còn chiều tự do nào cho điện tử) : đám nano, hạt nano...

·         Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano, điện tử được tự do trên một chiều : dây nano, ống nano,...

·         Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, hai chiều tự do:  màng nano  ,...

·         Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau.

Các cấu trúc nano có tiềm năng ứng dụng làm thành phần chủ chốt trong những dụng cụ thông tin kỹ thuật có những chức năng mà truớc kia chưa có. Chúng có thể đuợc lắp ráp trong những vật liệu trung tâm cho điện từ và quang. Những vi cấu trúc này là một trạng thái độc nhất của vật chất có những hứa hẹn đặc biệt cho những sản phẩm mới và rất hữu dụng.

Cấu trúc của ống nanô cácbon có chiều ngang bằng 1,4 nm

Nhờ vào kích thuớc nhỏ, những cấu trúc nano có thể đóng gói chặt lại và do đó làm tăng tỉ trọng gói (packing density). Tỉ trọng gói cao có nhiều lợi điểm: tốc độ xử lý dữ liệu và khả năng chứa thông tin gia tăng. Tỉ trọng gói cao là nguyên nhân cho những tương tác điện và từ phức tạp giữa những vi cấu trúc kế cận nhau. Đối với nhiều vi cấu trúc, đặc biệt là những phân tử hữu cơ lớn, những khác biệt nhỏ về năng lượng giữa những cấu hình khác nhau có thể tạo được các thay đổi đáng kể từ những tương tác đó. Vì vậy mà chúng có nhiều tiềm năng cho việc điều chế những vất liệu với tỉ trọng cao và tỉ số của diện tích bề mặt trên thể tích cao, chẳng hạn như bộ nhớ (memory).

Những phức tạp này hoàn toàn chưa đuợc khám phá và việc xây dựng những kỹ thuật dựa vào những vi cấu trúc đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc khoa học căn bản tiềm ẩn trong chúng. Những phức tạp này cũng mở đuờng cho sự tiếp cận với những hệ phi tuyến phức tạp mà chúng có thể phô bày ra những lớp biểu hiện (behavior) trên căn bản khác với những lớp biểu hiện của cả hai cấu trúc phân tử và cấu trúc ở quy mô micrômét.

Một trong những tính chất quan trọng của cấu trúc nano là sự phụ thuộc vào kích thuớc. Vật chất khi ở dạng vi thể (nano-size) có thể có những tính chất mà vật chất khi ở dạng nguyên thể (bulk) không thể thấy đuợc.

Khi kích thuớc của vật chất trở nên nhỏ tới kích thuớc nanômét, các điện tử không còn di chuyển trong chất dẫn điện như một dòng sông, mà đặc tính cơ lượng tử của các điện tử biểu hiện ra ở dạng sóng. Kích thước nhỏ dẫn đến những hiện tượng lượng tử mới và tạo cho vật chất có thêm những đặc tính kỳ thú mới. Một vài hệ quả của hiệu ứng lượng tử bao gồm, chẳng hạn như:

·         Hiệu ứng đường hầm: điện tử có thể tức thời chuyển động xuyên qua một lớp cách điện. Lợi điểm của hiệu ứng này là các vật liệu điện tử xây dựng ở kích cỡ nano không những có thể được đóng gói dầy đặc hơn trên một chíp mà còn có thể hoạt động nhanh hơn, với ít điện tử hơn và mất ít năng lượng hơn những transistor thông thường.

·         Sự thay đổi của những tính chất của vật chất chẳng hạn như tính chất điện và tính chất quang phi tuyến (non-linear optical).

Bằng cách điều chỉnh kích thuớc, vật chất ở dạng vi mô có thể trở nên khác xa với vật chất ở dạng nguyên thể. Thí dụ như chấm lượng tử ( QD quantum dots). Một QD là một hạt vật chất có kích thuớc nhỏ tới mức việc bỏ thêm hay lấy đi một điện tử sẽ làm thay đổi tính chất của nó theo một cách hữu ích nào đó. Do sự hạn chế về không gian của những điện tử và lỗ trống trong vật chất (một lỗ trống hình thành do sự vắng mặt của một điện tử; một lỗ trống hoạt động như là một điện tích dương), hiệu ứng lượng tử xuất phát và làm cho tính chất của vật chất thay đổi hẳn đi. Khi ta kích thích một QD, QD càng nhỏ thì năng lượng và cường độ phát sáng của nó càng tăng. Vì vậy mà QD là cửa ngõ cho hàng loạt những áp dụng kỹ thuật mới.

·         Hiện nay liên hệ giữa tính chất của vật chất và kích thước là chúng tuân theo "định luật tỉ lệ" (scaling law). Những tính chất căn bản của vật chất, chẳng hạn như nhiệt độ nóng chảy của một kim loại, từ tính của môt chất rắn (chẳng hạn như tính sắt từ và hiện tượng từ trễ), và band gap của chất bán dẫn (semiconductor) phụ thuộc rất nhiều vào kích thước của tinh thể thành phần, miễn là chúng nằm trong giới hạn của kích thước nanômét. Hầu hết bất cứ một thuộc tính nào trong vật rắn đều kết hợp với một kích thước đặc biệt, và duới kích thước này các tính chất của vật chất sẽ thay đổi.

Mối quan hệ này mở đường cho sự sáng tạo ra những thế hệ vật chất với những tính chất mong muốn, không chỉ bởi thay đổi thành phần hóa học của các cấu tử, mà còn bởi sự điều chỉnh kích thuớc và hình dạng

CÁC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO

Ngày nay công nghệ nano đã trở thành một ngành công nghệ được đầu tư nghiên cứu các ứng dụng để tạo ra các sản phẩm có giá trị hàng nghìn tỷ USD hàng năm .

Nhiều ứng dụng của công nghệ nano đã được tiến hành trong nhiều lĩnh vực ít ai ngờ và những ý tưởng mới và lạ nhất đang hình thành ở khắp mọi công ty lớn trên thế giới. Chẳng hạn, những phân tử nano polyme siêu nhỏ và siêu bền, được dùng để chế tạo ván trượt tuyết, giúp trượt dễ hơn. Quần áo của các vận động viên hay nhà thám hiểm cũng được dệt từ các loại sợi nano siêu kín và siêu mỏng, chống chọi tốt với cái lạnh khắc nghiệt của vùng cực hay đỉnh Everest. Một quả bóng tennis được chế tạo từ kỹ thuật nano sẽ có sức chịu đựng gấp đôi so với bóng hiện nay. Dầu hay kem dưỡng da từ nano sẽ giúp da chống lại tia cực tím một các hữu hiệu. Máy in có kích thước chỉ bằng viên xúc xắc, những tấm pin mặt trời hay trạm điện mặt trời chỉ to bằng hòn tẩy.

Một loạt công ty đã nhảy vào cuộc: Mitsubishi, Motorola, Lucent, Hitachi, Nec, Sony, Microsoft, IBM. Riêng Mitsubishi đã đầu tư hơn 100 triệu Euro cho nano. Công ty này sẽ tạo ra những loại sợi carbone nhỏ chắc hơn thép 100 lần và nhẹ hơn thép 6 lần. Hewlett - Packard cũng không muốn chậm chân: nhà nghiên cứu Stanley Williams dang chỉ huy hệ thống phòng thí nghiệm thử nghiệm nhiều loại chất liệu nano. Theo tạp chí Forber, giáo sư này là một trong những chuyên gia hàng đầu về nano của thế giới. Hiện nay, Williams đã thành công trong việc nhét một bóng bán dẫn vào một phân tử. Một khoản ngân sách, chỉ riêng năm 2003, đã có 3 tỷ Euro được chi ra cho những nghiên cứu về nano . Tạp chí Asiaweek nhận định rằng thị trường nano cũng sẽ bùng nổ sớm tại Châu á.

Mỹ là quốc gia rất quan tâm đến nano. Mỹ đã thành lập 2 Viện nghiên cứu kỹ thuật nano quốc gia.. Người Mỹ hy vọng nano sẽ có nhiều ứng dụng triệt để cho các ngành y tế, giáo dục, năng lượng, giao thông và cả tư pháp. Hàng loạt thiết kế các máy nano bước đầu đã đạt được một số kết quả khả quan trong ngành y tế. Ngay cơ quan NASA cũng đang nghĩ đến việc giảm bớt khối lượng hành lý cho phi công vũ trụ, vì hiện nay mỗi người phải mang đến 150 kg. Nhà khoa học Mayya Meyyappan còn cho rằng một "hành lang đi lại" giữa trái đất và sao Hoả sẽ hình thành trước năm 2020, với trạm dừng là mặt trăng với thời gian đi lại chỉ 5 giờ. Muốn vậy, phải cần đủ loại vật chất nano để xây các trạm và hành lang. Nhưng dù sao, với Mỹ quân sự vẫn là mục tiêu ưu tiên, Bộ quốc phòng Mỹ đã kết hợp với MIT thành lập Viện nghiên cứu kỹ thuật nano cho quân đội , một trong những nhiệm vụ của kỹ thuật nano trong viện này là tạo ra những loại vải đặc biệt, giúp những binh đoàn hoá học thoát khỏi hơi độc của đối phương.

Không chỉ có Mỹ, các nước như Nhật Bản, Trung Quốc , Hàn Quốc cũng đầu tư hàng trăm triệu USD cho việc nghiên cứu các ứng dụng của nano. Châu Âu trong thập niên qua đã tạo điều kiện nghiên cứu lý thuyết về khoa học và công nghệ nano . EC đã xác định 5 động lực chính đối với nghiên cứu và ứng dụng Công nghệ nano là: Tăng cường đầu tư và hợp tác trong nghiên cứu ứng dụng; Phát triển cơ sở hạ tầng cho nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nano, có tính đến nhu cầu của các ngành Công nghiệp và các cơ quan nghiên cứu; Hỗ trợ việc giáo dục và đào tạo cán bộ nghiên cứu; Đảm bảo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển giao và đổi mới công nghệ để đưa các kiến thức về công nghệ nano vào các sản phẩm và các quy trình công nghiệp.

Nhật Bản đã trông cậy rất nhiều vào phân tử Fullerene (có hình dạng như quả bóng đá), qua bàn tay của kỹ sư Sujio Ijima, nó trở thành một loại phân tử nano mới, có hơn 200 ứng dụng trong mọi lĩnh vực. Đến nay Nhật Bản đã tạo được những phân tử carbone mảnh hơn sợi tóc 100.000 lần. Đây là thế hệ thứ 3 của ống nano, sẽ được áp dụng vào kỹ thuật hàng không và dò tìm đáy biển. Xe hơi - thế mạnh truyền thống của Nhật Bản, sẽ được nano hỗ trợ nhiều. Thế hệ xe hơi chạy bằng hyđro sẽ thống lĩnh thị trường, với pin sạc năng lượng được chế từ ống nano. Các hãng điện thoại di động như Nokia, Motorola hay Ericsson đều đang trông chờ vào nano để tạo ra những loại pin siêu bền, những loại điện thoại ngâm dưới nước hay chịu nổi nhiệt độ cao.

Kỹ thuật nano là cả một quy trình phức tạp, đòi hỏi nhiều bài toán và lời giải liên hoàn. Chẳng hạn, khi CNRS (Trung tâm nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp) tuyên bố tạo ra một loại ống nano chắc và dai hơn thép 150 lần, thì vấn đề sau đó là làm sao xoắn hay thắt nút nó! Và phải hơn 2 năm sau CNRS mới giải được bài toán này, vì nếu không làm được thì tính ứng dụng của ống này là số không. Với ngành năng lượng, nano là vị cứu tinh trong tương lai, vì dây cáp sẽ cứng hơn kim cương đến 3 lần, nhưng lại nhẹ hơn thép đến 7 lần. Một số công ty chuyên về cáp ngầm dưới biển rất bực bội khi nước biển và cá mập thường xuyên gây thiệt hại cho những sợi cáp. Vì vậy, họ hy vọng giới khoa học tìm ra loại cáp ngầm cứng hơn và không bị nước biển ăn mòn. Sau này, khi gió thổi vào một tấm màn cửa, nó sẽ phát điện nhờ công nghệ nano. Hoặc nữa, một phi công vũ trụ chỉ cần mặc loại quần áo sợi nano là có đủ năng lượng cho cơ thể.

Hãng IBM đang tạo ra những phân tử nano có 2 tính chất: vừa là kim loại vừa mang tính bán dẫn. Những phân tử này sẽ tạo ra những thế hệ máy tính cực khoẻ và bền. Với người Anh, kỹ thuật nano còn được cảnh sát trông cậy, ít ra là phương pháp dùng những viên bi phát sáng. Những viên bi siêu nhỏ này, khi gặp những phân tử mồ hồi hay mỡ của thủ phạm, sẽ tự động phát sáng như lân tinh. Điều này giúp cảnh sát đỡ phải lần mò tại hiện trường như hiện nay...

Một lĩnh vực mới đang hình thành: thành lập công ty chuyên nano, thay vì chỉ là một phân ban của một Trường đại học hay công ty nào đó, nhằm mục tiêu: rẻ, nhẹ, bền và ít hao năng lượng là 4 tiêu chuẩn của sản phẩm nano trong tương lai.

Tại Việt Nam, năm 2006 tại Cần Thơ chúng ta đã tổ chức Hội thảo khoa học toàn quốc về ứng dụng công nghệ nano, với sự đăng đàn của nhiều nhà khoa học thế giới.

Hình ảnh chất liệu Nano





Chúng ta có thể tổng kết sơ bộ vài ứng dụng cụ thể của công nghệ nano trong sản xuất và đời sống hàng ngày đã được áp dụng thực tế và mang lại hiệu quả cao :

·         Tạo ra giấy từ các nguồn hữu cơ không gây ô nhiễm.

·         Chế tạo các túi lọc nước hiệu suất cao để cung cấp nước sạch cho những vùng thiếu nước trên thế giới ( ước tính khoảng trên 900 triệu người ).

·         Xử lý nước thải hiệu suất cao, sử dụng ít hóa chất ,  bảo vệ mội trường.

·         Chế tạo các vật liệu siêu bền, trọng lượng nhẹ ít bị mài mòn hoặc phá hủy bởi môi trường ứng dụng trong các công nghệ không gian, hàng không, chế tạo xe hơi, các công trình xây dựng , kiến trúc ….

·         Chế tạo nano thủy tinh làm chất bao phủ, chống trầy, chịu nhiệt cao với các tính năng an toàn sinh học, không độc hại có thể ứng dụng trên các thiết bị nhà bếp, quần áo có khả năng chống bám bẩn cao giảm thiểu các chất tẩy rửa, bảo vệ môi trường.

·         Chế tạo các chất phụ gia nhiên liệu tăng hiệu suất , giảm thiểu tiêu hao, giảm thiểu khí thải độc hại ra môi trường.

·         Chế tạo các chất bảo quản gỗ, chống mục và côn trùng.

·         Ứng dụng trong công nghệ sinh học cụ thể như : • Chụp ảnh và nghiên cứu tương tác giữa các đơn phân tử sinh học. • Màng chức năng tự lắp ráp với các tính chất như xúc tác, quang hoạt, dẫn điện, điện hóa và lọc nước, lọc khí, vi sinh vật. • Động cơ DNA (DNA motor) dựa trên lực tạo ra khi lai các trình tự bổ sung với nhau. • Chụp ảnh quá trình vận động của virus, protein, prion và thuốc trong tế bào sống. • Chuyển gene và đột biến điểm chính xác. • Các bộ phận phân tử mới hướng đích và tăng phản ứng miễn dịch • Công nghệ phân phối thuốc hướng đích • Khai thác các động cơ sinh học như cơ và các protein vận động khác, để tạo năng lượng điện hoặc cơ.



Đặc biệt với tính kháng khuẩn cao , nano Bạc đã được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất sợi nhân tạo , dệt vải, quần áo chống khuẩn ,  các sản phẩm nhựa và hàng tiêu dùng khác có tính năng bảo vệ nhiễm khuẩn. Các hạt nhựa chứa nano Bạc được trộn chung với các hạt nhựa thường khác theo một tỉ lệ nhất định trong quá trình sản xuât , kéo sợi. Ở trạng thái keo (Colloid ) , dạng nguyên thủy nên các nano Bạc không bị thất thoát trong quá trình chùi rửa, giặt là nên khả năng kháng khuẩn có tác dụng suốt đời sống của sản phẩm.

Tủ lạnh và công nghệ nano

Như chúng ta đã biết ở trên, công nghệ nano đã trở thành công nghệ chủ chốt của thế kỷ 21, sự ứng dụng công nghệ nano ngày càng nhiều và rộng gần như có ảnh hưởng đến tất cả sản phẩm phục vụ đời sống con người hiện tại cũng như tương lai.

Mặt dù mới tham gia vào thị trường điện lạnh chưa lâu , bên cạnh những đầu tư mạnh mẽ về máy móc thiết bị nhà xưởng ( với tổng vốn đầu tư 6.6 triệu USD ) VTB cũng đã đầu tư vào nghiên cứu công nghệ nano trước mắt áp dụng cho tủ lạnh VTB cho tiêu thụ nội địa và xuất khẩu. Sử dụng tính năng kháng khuẩn của nano Bạc , các chi tiết nhựa trong Tủ lạnh VTB được nano hóa theo một tỉ lệ nhất định và do đặc tính Colloid nên khả năng kháng khuẩn sẽ có tác dụng suốt đời sống của sản phẩm.

VTB sẽ tiếp tục nghiên cứu thêm các ứng dụng khác của công nghệ nano trong các sản phẩm trong tương lai.



Tài liệu tham khảo :

-“ There’s plenty of room at the bottom “,   Richard Feynman

- “ The industry of life”, Physics Word , Mr Haw

- “ Cell –penetrating CNTs for delivery of therapeutics” , Nano today 2, Bianco and K.Kostarelos.

- “Công nghệ nano”, thegioinano.com

-“ Công nghệ nano”, Wikipedia

-“ Công nghệ sinh hoc nano “ , Ngyễn thế Phúc

-“ Tổng thuật vế Công nghệ nano “, TS Minh đường và KS trần công Lý.


Tin công nghệ mới
QUY ĐỊNH TẠM THỜI VỀ GIỚI HẠN HÀM LƯỢNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ HÓA CHẤT ĐỘC HẠI TRONG SẢN PHẨM ĐIỆN, ĐIỆN TỬ (29/10/12)
Những điều nên chú ý khi làm sạch màn hình TV (26/11/10)
Sản phẩm diệt virut Việt chiến thắng lớn (23/11/10)
Những công nghệ mới nhất tại triển lãm Internet và CNTT Việt Nam 2010 (18/11/10)
Nên chọn mua tai nghe nào? (20/10/10)
Tai nghe “hàng khủng” (20/10/10)
Headphone: Các khái niệm cơ bản (20/10/10)
10 điều cần biết khi mua TV HD (06/09/10)
Báo giấy sử dụng công nghệ 3D xuất hiện (26/04/10)
Khai mạc Security World 2010 (24/03/10)
Diễn đàn
Bảo hành trực tuyến

 
Trang chủ | Giới thiệu chung | Sản Phẩm | Tin tức sự kiện | Thông tin cổ đông | Hệ Thống Phân Phối | Danh Sách Trạm BH | Yêu cầu bài hát | Liên hệ Diễn đàn | Điều Khoản sử dụng | Quyền riêng tư