Tìm hiểu về công nghệ Nano

Nano có nghĩa là nanomét (ký hi u: nm) ng ph nệ mét (1/1.000.000.000 m), đn đo ng đo kích th nh ng ườ ướ ậc nh nh nh ch là nguyên có kích th c: 0,1 nm, phân là nhi nguyên nm, vi khu n: 50 nm, ướ ẩh ng huy u: 10.000 nm, tinh trùng: 25.000 nm, tóc: 100.000 nm, đu cây kim: tri nm và chi cao con ng i: nm.ồ ườ ỷKhoa và công ngh nano (nanoscience and nanotechnology) là môn kh sát, tìm hi đc tínhọ nh ng ch nh thaoữ ểtác (manipulate), ch ng ch pồ nh ng ch này, xây ng th to n. Ng ta ph ng pháp xây ngữ ườ ươ nh đn to và to ậh là ph ng pháp "t lên" (bottom­up method).ơ ươ ướ xu hi khoa và công ngh nano đang cách ng suy nghĩ ốvà ph ng pháp thi toàn th các lo li ph tr li đn các linh ki đi nh ng đc tính đã đnh ngay ươ ượ ừthang phân ph "công ngh nano" là th con ng i. Con ng i, đng và th là do nh ng nguyên hóa nên. Gi ườ ườ ảdụ có ph ng pháp có th làm phân rã th con ng đn thành ph n, ta thu đc vài ch lít khí ươ ườ ượ ượ ụoxygen, hydrogen và nitrogen; đng than (carbon), calcium, mu i; vài nhúm nguyên vô nh sulfur, phosphorous, kim lo nh t, ắmagnesium, sodium và ch nguyên linh tinh khác. đánh giá theo tiêu chu th ng mãi thì toàn các nguyên hóa ươ ọnày nh không có giá tr Tuy nhiên, hóa đã bi dùng ph ng pháp mà bây gi ta là "công ngh nano" bi nh ng nguyên tầ ươ ốb đng, vô tri tr thành sinh có th c, có kh năng sinh n,ấ bi suy nghĩ, bi đi, bi bò, bi tế i, bi vui, bi ng, bi ướ ờd i,ỗ bi tế ái ... Giá tr th ng mãi sinh thông minh này là vô giá!ỉ ươ "Có nhi ch tr ng mi i"ấ ướTi sĩ Richard Feynman (1918­1988, gi Nobel lý 1965) là thiên tài lý. Năm 1959, ông đã có đoán tài tình công nghế ệnano trong bài nói chuy nộ nhan đớ "There's plenty of room at the bottom" (Có nhi ch tr ng mi i) California Institute ướ ạof Technology (Caltech, [1]. Ông là ng có tính hài c, bình thích bông đùa, táo. Sinh th ông là tay tr ng nh ườ ướ ạSamba, thích hòa đồng sinh viên.ớ Đi cũng ph ánh qua cái nhan bài nói chuy n. Ông ch ch "bottom" có nghĩa là ữcái mông đít, bàn còn có nghĩa là cáiọ đáy, cái cùng. "Mi i" trong ti ng Vi mang đy hai nghĩa y.ậ ướ ầĐc qua nhan bài nói chuy n, không ít ng trong thính gi hoang mang i: "ọ ườ Th Feynman i! Ch th đùa ữr i?ồ ". Nh ngư thầy Feynman không đùa, th nói chuy nghiêm túc. Ông đt làm sao có th ch toàn 24 quy Bách khoa Tầ ừđi Britannica ng ng 25.000 trang gi yể trên đu cây kim có đng kính 1,5 mm. Theo Feynman, kh năng này hi u.ầ ườ Thính gi ảng ngác, vì năm 1959 ng đi tiên ti nh là cái tivi đi khi ng ng chân không mà lên ph đi vài phút hình ợnh xu hi n. Cũng th đi này, ông ch hãng Sony (Nh n), Morita Akio, tung ra th tr ng th gi đài radio bán ườ ẫ(transistor radio) túiỏ dùng pin. cái radio toừ nh càngề ng chân không dùng đi nhàớ đn cái radio túi là thành qu ngo ạm thu thu nh (miniaturization) đng th i.ụ ươ Có ph là Feynman đa ra là chuy không ng? Feynman tr ưở ấan ng nghe là ông không "x ", nh ng đi ông nói đu kh thi, theo đúng vàườ trong ph vi cho phép nh ng qui lu ậv lý. Nh y, Feynman đã thuy ph thính gi ôngậ ng cách nào?ằÔng gi thích ng con đn gi n. Mu đt 25.000 trang gi trên đu kim ta ch thu nh 25.000 ngàn toàn th ộbách khoa đi n. Có nghĩa là nh ng ch in cũng ph thu nh 25.000 n. Trong các ch trên đu ch "i" là ký hi nh ỏnh t.ấ Sau khi thu nh 25.000 n, ch còn có kích 1000 nguyên .ỏ Con 1000 nguyên còn to và cho ấr nhi ch con ng thao tác (manipulate) ng ph ng pháp lý nào đó. Feynman ti lu đi mình. Ông ườ ươ ủph ng ch ng có 24 tri quy sách trong các th vi trên toàn th gi i. đc thu nh 25.000 thì toàn th sách vi bi ượ ểhi tri th loài ng trên qu đt đcệ ườ ượ "in" trên 35 trang gi A4!ỏ Feynman còn nói đn kh năng làm nh ng dây ẫđi phân và cácệ linh ki đi nh transistor thang phân Ông nói đn công làm nên nh ng công nh và nh ơn giúp con ng di i, thao tác và đi khi nguyên và phân theo mình.ữ ườ ửM đích bài nói chuy Feynman không ph ch ng thu thu nh (miniaturization) màụ còn phác kh năng hình thành ộn công ngh trong đó con ng có thề ườ di chuy n, ch ng ch các lo nguyên phân tể thi ng cể nh ởthang vi mô (microscopic) hay thi ng to ngay trúc phân nó. Ph ng pháp đó th 21 đc là "công nghế ươ ượ ệnano" cách thi ng nguyên "t lên" (bottom­up method). Th ra, thu thu nh hay là ph ng pháp "t trên xu ng" ướ ươ ố(top­down method) đã là ng ng aươ vi cệ xây ng và phát tri nự công nghi đi 50 năm qua. Transistor là linh ki ệchính trong các vi ch các lo iạ ng đi Nó là "linh n"ụ cái máy tính tay (calculator) khiêm đn cái máy vi tính ph p.ừ ạPh ng pháp "t trên xu ng" đã đc áp ng thu nh transistor có to ban đu kho ng vài cm th đi phát minh (năm 1947) choươ ượ ểđn ngày hôm nay thì đn nanomét; vài ch tri nhế n.ơ "Đnh lu t" Mooreị Liên quan đn thu thu nh ,ế Gordon Moore trong nh ng nhà sáng công ty Intel (M ), trong bài vi vào năm 1965 ềs thu nh ,ự đã tiên đoán ng tr giác tằ nhà khoa làọ hai năm các transistor đc nh vào tứ ượ chip cho máyvi tính tăng đôi nh vào thu ch bi thu nh và đc tính nguyên silicon. Ng ta đt cái tên "Đnh lu t" Moore (Moore's ườ ậlaw) cho tiên li này, dù nó không ph là đnh lu theo lý thuy trong nghĩa thông th ng.ự ườ Cũng vào th đi 1965, Intel ểch cáiế chip có di tích vài cmệ ch 30 transistor.ứ Chip này đủ "thông minh" làm công vi đn gi nệ ng tr nhân chia thay cho ừcái bàn toán Tàu. Đây là đuướ thành công cho th ti bấ vi thu nh cm đn mm.ủ Chip máy vi tính hi nayủ cũng có di tích vài cmộ nh ng ch vài ch tri uư đn trăm tri uế transistor. Càng nhi transistor thì hi năng máy vi tính càng nhanh, ủcàng cao và càng ít hao năng ng.ượ Đnh lu Moore đã đúngị 40 năm qua năm 1965 và ti đúng trong vòng 15 ụnăm i.ớ Tuy nhiên, đc tính thu nh silicon đn gi và ng kíchặ ộth nh đnh nào đó.ướ gi quy khó khăn này, tháng 11 năm 2007 Intel tung ra th ịtr ngườ th gi transistor iế kích 45 nanomét dùng nguyên là hafnium đớ ểthay th silicon. Transistor này nh đn ng ta có th 2000 transistor trong ườ ộkho ng không gian dày ng tóc. ng transistor đcả ượ tích trong tậ chip vi tính cũng chỉ to vài cm 2. Mu nhìn các transistor này ta kính hi vi đi phóng đi vàiố ạtrăm nghìn n.ầ nh ng thành qu ngo ph ng pháp thu nh "t trên xu ng" trong công nghi ươ ệđi ng ta không kh th sao ph đn công ngh nano "t lên", vì ườ ướdù sao các công cũng đã đt đn th nguyên nanomét? chính các transistor thu ủnh là phát nhi t. Càng đc thu nh transistor càng nóng. phát nhi làm và ượ ạgi công năng cácả ng đi .ụ tò mò chút, ta th trong các máy vi tính lúc ấnào cũng có chi qu gió làm ngu iế chip Nhu uầ thu nh và tránh phát ựnhi tệ ph nh đn gi pháp "t lên"ầ ướ công ngh nano vàủ khái ni "phân đi ệt c"ử (molecular electronics) ra đi. thí phân đi là transistor phân ử(molecular transistor). Trong nh ng năm đây,ữ nhi nhóm nghiên dùng phân ng ốthan nano làm li ch transistor phân có kích th vài nanomét. Đây là ướ ộtransistor đã đng đn "t đáy" ch t.ụ Ngoài ra, ng than nanoố có đc tính đi đn ạđo (ballistic conductivity) mà không gây phát nhi t.ạ Vi cệ nghiên transistor ng than nano đang ti tri kh quanứ cho nhi ứh n.ẹ Ng ta đoán transistor ng than nano đc dùng cho máy vi tính thì máy thu nh ng đng ng cà phê (2 ườ ượ ườ ốcm)! Công ngh nano và sinh cệ Nh ng đoán thiên tài giáo sữ Richard Feynman 50 năm tr cầ ướ không còn là "kh năng" mà đã tr thànhộ th th ỷth 21. Khoa và công ngh nano ng th gi cho con ng i, nh ng th ra chúng đã là "ngành" xaứ ườ thiên ủnhiên. nh ng bào mang sừ ng đu tiên thành hình trên qu đt năm tr cho đn xu hi nố ướ loài linh tr ngủ ưở homo sapiens có th và linh n, tr qua hàng trăm tri năm hóa đã dùng công ngh nano thao tác các nguyên và phân vô tri gieo ửm cho ng, ra muôn loài sinh linh bi thích ng môi tr ng ng xung quanh trong đó có con ng đnh cao quá ườ ườ ủtrình ti hóa trí thông minh di u.ế Đây là quá trình thi "t lên" dùngế ướ nh ngữ thành ph đn gi nh t, cu cùng hoàn ốthành trúc ph nh t, trong nh ng đi ki bình th ng nh ườ ấ(nhi 40ệ áp su atm khí quy n). thí khác trong ph vi nh nộ có quá trình phát tri và ti ếhóa ng cũng theo ph ng pháp "t lên" là quá trình th tinh, oắ ươ ướ ạphôi iồ phát tri thànhể sinh và con ng i.ậ ườ Các bào phôi ch phân ứt DNA mang nh ng thông tin di truy và là "nhà máy" xu tử các ậh phân sinh đi hình là các lo protein các ch năng khác ứnhau thi cho sinh có giác và linh n. Quá trình ti tri ểt phôi đn gi vô triừ đn hài hòa con ng có th c, ườ ức giácả ch 40 tu n. Đây là kh năng di hóa!ỉ Các lo iạ protein là nh ng thí th các lo đng ,ữ công đi ệ(electrical device) sinh th nguyên nanomét.ứ Hay nói cách khác ộđây là nh ng phân hay phân bi chuy hoán năng ng ượthành năng đi, bò,ơ nhún nh y, quay tròn, truy đt tín hi đi n, đã ệhi ngayệ trong các loài vi khu hoang sẩ có tộ trúc sinh ọđn gi nơ năm tr c. Conừ ướ bào ngư cũng bi ng công ngh nanoế ệlàm vỏ bao thân th Gi bàoể ng và viên ph vi ng có ựgi ng nhau và khác nhau. hai đu là calcium carbonate (CaCOố ề3 nh ngư bào ng là li ng, ch ng dù dày ch ướ ỉkho ng vài mm, trong khi viên ph có th gãy dàng và tan rã trong ễn c. bào ngướ có ng 3.000 nộ viên ph n.ớ Nguyên nhân là khác bi aự trúc vi mô. Con bào ng nh xây ng thiênấ ựtài ra có trúc nano ng cách tr ng calcium carbonate ởđ dày 500 800 nanomét (1/100 tóc) (Hình 1) nh anh th lót ng ừviên ch ng, trong khi viên ph ch là nh ng calcium carbonate ườ ạđc ép vào nhau vô th Kinh nghi th ng ngày cho th y, khiượ ườ dùng búa đp vào ng ng theo chi khó làm tan nát ườ ấcác viên ch. ng khi có va đp vào bào ng không xuyên th ng qua nh ng nó đi theo đng biên gi ươ ườ ữcác ng calcium carbonate, nh đcả ượ toàn. uả trúc này đc các nhà khoa mô ph ng làm áo giáp và mũ quân ượ ốđi.ộ Hình 1: bào ng nh ng ng CaCOỏ ả3 dày ng là 500 800 nm (1/100 tóc). (Ngu n: www.treehugger.com)ộ Bài bào ng đã cho các nhà khoa nh th quan tr ng là dù cùng nguyên thành nh ng tùy ph ng cách ươthi thang vi mô li có nh ng đc tính khác nhau. Sinh đã có ch ti hóa hàng trăm tri năm, là mô hình hoàn thi ệnh con ng iấ ườ ch c. Th ra, mô ph ng thiên nhiên không ph là đi xa đi con ng i. Loài ng iắ ướ ườ ườ nhìn chim muông ra phi bay trong tr i, phi thuy bay vào vũ tr nhìn kình ng ra tàu th sóng, tàu ng lòng đi ng. ướ ượ ươNh ngư th 21, mô ph ng không còn gi cái phi di bên ngoài mà đã đi vào "t đáy" các th ng sinh c. Th ậv y, hành các đng và công sinh thang phân đã đt câu cho các nhà khoa là con ng có th ườ ểnào ng thu nhân mô ph ng thiên nhiên ra nh ng đng và công th nguyên nanomét. Nh ng thách th này ứđã thúc đy thành hình aẩ khoa và công ngh nano.ề dùặ vào th niên 70 th tr đã lác đác xu hi vài quy sách giáo khoa sinh lý vi ng ti ngậ ướ Anh và ti ng ếNh t, nh ngậ mãi cho đn cu th 20 và đu th 21 các nhà lý iế chú đn các lo iế đng ng ch xúc tácộ sinh cọ siêu nh vi mô. Theo thi ki ng vi t, nguyênỏ ườ nhân chính là ng vô hình ch giao hai ngành sinh và ườ ọv lý.ậ Các nhà lý th ngậ ườ ít chuyên tâm đn các ngành khác. có thì cũng ch đn ngành hóaế ươ trong đó môn hóa lý (physical ộchemistry) và hóa ng (quantum chemistry) đã tr thành hai nh li lý và hóa c.ọ ượ khác,ặ các nhà sinh bi ấít nh ng qui lu lý, có khuynh ng tránh xa toán c, hề ướ ch quan sát các hi ng mang nhi tính đnh tính là đnh ng. ượ ượTuy nhiên, thành hình công ngh nano đã kéo hai ngànhự lý và sinh xích nhau. ng tác gi lý, hóa ươ ọvà sinh là ng ng ch và thi cho khoa và công ngh nano.ọ "Trăm nghe, trăm th và "ấ ờSau bài nói chuy ti ng mang đy tính thuy ph Feynman, hàng ngàn khoa gia trong 50 nămệ qua đã nghiên u, thu th triứ ậth c, sáng raứ nhi uề ph ng pháp, mò đi vào th gi nh "vào hang hùmươ con"! "C con" đây là nh ng nguyên ữt và phân mà các nhà khoa mu nhìn th y, mu t, di chuy nử chúng theo ch mình và cu cùng thi nh ng đc ặtính cho ng ng nào đó.ộ ụK khi khái ni nguyên trong khoa nhiên ra đi cách đây 100 năm, ng ta đã xác nh nguyên là ph nh ườ ỏnh nh ng trên th ch ai nhìn th đc cho đn năm 1981.ấ ượ Vào năm này, hai nhà nghiên công ty IBM, G. ủBinning và H. Rohrer, tuyên th gi là hai ông đã "nhìn" th nguyên ng kínhố hi vi quét đng (scanning tunelling ườ ầmicroscope, STM) do hai ông phát minh và đo gi Nobel cho thành qu này.ạ ả"Trăm nghe không ng th y", nh ng con ng ch th mãn. tò mò con ng thôi thúc đôi bàn tay ph táy ườ ườ ảmáy hành đng, vì "Trăm th không ng tộ "! Ngoài vi nhìn th nguyên STM còn cho kh năng di chuy nờ nguyên Năm ử1990, D. Eigler và E. Schweizer cũng IBM đu tiên "s " đc nguyên Hai ông dùng đu dò (tip) STM di chuy nạ ượ ng đn vừ ịnguyên theo mình.ử tiên đoán Feynman năm 1959ờ nay đã thành hi th c. Thí nghi Eigler và Schweizer đã đcệ ượth hi trong chân không và nhi th (­270ự C). Hai ông đã di chuy 35 nguyên xenon ra "IBM" (Hình 2). ựChi ngang toàn th này ch có nanomét. Đây là nh nh th gi loài ng i!ề ườ Hình 2: nh nh th gi loài ng i. (Ngu n: Wikipedia)ẫ ườ Vi di chuy nguyên là vi đn gi nh t, nh ng thu hi còn khó khăn.ệ Vì y,ậ kéo hai nguyên tử thành ợphân ch ng ch các phân lên nhau thành đng hay công siêu nhử nh thiên nhiên đã làm là đi khó khăn ền uế không mu nói là hoang ng th đi hi i.ố ưở Đng nanoộ nhân oạCác nhà hóa có cách làm khác.ọ là nh ng chuyên gia hi rõ các liên hóa (chemical bonding). bi ng đc ặtính nguyên đó ng (synthesize) ng nhi ph ng phápủ ươ cho ra các ph mả phân ra các lo li hai trăm ơnăm nay. không lôi kéo cách "v lý" các nguyên thành phân hay ch t, nh ng họ tr dung ch dung ch ịkia, cho vào ng nghi xoay xoay.ố bàn tay "phù th y", có thớ vài nguyên ra kh phân hayắ vào nhóm ộnguyên tử khác, ho các phân khác nhauặ tr thành phân tở iớ đc tính đnh ng nh ng ph ng hóa hi ệqu khía nh nào đó, đã ra nh ng li ng nh ng thao tác nano, di các nguyên tả ng các ph ng hóa c. ừtruy th ng lâu đi này, các nhà hóa cề trí lý ng chộ ưở ra nh ng đng hay công phân nhân o.ạ ạTuy nhiên, ta ph khiêmả cung nói ng con ng đang tành ch hóa làm nh ng công phân đng nh t. Nói ườ ướ ấcho hi u,ễ trong khi con ng iườ đang đo nh ng khúc làm chi xe cút kítư thì hóa đã hoàn chi xe Mercedesạ ng ạsang! Dù là máy to hay là phân đng ch ng qua là công chuy hoán năng ng; hóa năng hay đi ượ ệnăng thành năng. đng phân sinh bi xoay, bi đi, bi bò, bi ng xơ môi tr ng xung quanh là phân tớ ườ ửc ph p. Tinh trùng là thí Hi i, ra tự đng nano (phân nhân ph ng pháp nano "t lên"ộ ươ ướ ng ươt nh th ng sinh là vi không ng. Nh ng các nhà hóa đã có kh năng nh ng ph đnự ưở gi nả cho đng nano. ơVi đu tiênệ là ng nh ng siêu phân tổ (supramolecule) làm các ph thành, sau đó "ráp" cácộ bộ ph nano này thành đng ộc .ơ Trong năm qua, đã ng các ph phân tườ có tác ng nh đi n, kh quay (rotor), cánh qu t, tr c, phanh, bánhụ ụrăng, bánh cóc (rachet) v.v... [2]. Nhiên li cho các đng là xăng, cho đng nano nhân là ánh sáng tr i.ệ Đng nhiên, đâyươlà nh ng đng đn gi soữ đng phân sinh nh ng cũng đòi nhi ng và ki th trong hóa và quang ơhóa (photochemistry).ọKhi th vi mô có kích th nanomét hay th chí micromét (đ dày tóc là 0,1 mm 100 micromét 100.000 nm), nh ng hi ướ ệt ng ta không th ho không quan tr ngượ th gi bình th ng vĩ mô (macroscopic) xu hi ho tr nên quan tr ng th gi vi ườ ớmô. Ch ng n, khi các th đn mét (vĩ mô) đc thu nhẳ ượ đn micromét hay nanomét, di tích tăng tri đn tế ột nh ng con n.ỷ gia tăng íchự trong các ch xúc tác cho ph ng hóa c,ấ ứng dụng quang ng ổh và chuy hoán năng ng tr i. Nh ng cũng vì gia tăng t, kéo môi tr ng xung quanh (nh hay khôngợ ượ ườ ướkhí), căng nhanh chóng gia tăng làm tr di đng này.ứ khác, ng mô hình vi tính (computer model) ng ta ườd đoánự ng ma xát nh zero trong trúc nano. Đi này tằ quan tr ng cho ít hao mòn vìọ không ma xát các ộph di đng, xoay, nh y, đng nano. Dù ma xát zero ch đc ki ch ng ng th nghi m, nh ng khi ta nhìn ướ ượ ơth con ng và so các lo máyể ườ nhân o, ph công nh ng "b máy" con ng vi mô đn vĩ môạ ườ ít bào mòn và "xài" ịt t,ố ít nh cũngấ đn cái tu "th th lai hi"!ế ổNgoài ra, trong th gi nh nano, đi Newton áp ng cho các vĩ mô tr ởnên vô hi và chúng ta điệ vào nh đt ng qu banh tennis khi va vào ượ ảm ng thì tr i. Đây là vi cộ ườ hi nhiên th ng ngày. Nh ng khi đc thu ườ ượnh đn kích th nano thì qu banh có th đi xuyên ng gi ng nh bóng ma trongỏ ướ ườ ộphim kinh Đây là hi nị ng lý th vàượ đc là hi ng đng Esaki ượ ườ ầ(Esaki's tunnelling effect) hi ng nộ trong ng Hi ngơ ượ cho đi ệt nhi ng ng đc bi nh kh năng đi xuyên qua lá ch cách đi n. Vì y,ử nh ng linh ữki đi thang nano không nh ng làmệ gia tăng tích màậ còn ra môi ộtr ngườ cho đi di chuy do, đn gi nhi và gia tăng hi su t.ệ lý thuy t, ng là sề ượ ng ch cữ đoán và gi thích các hi ệt ng th gi nano. khác, nhi đng (thermodynamics)ượ là môn đi ểc lý th 19, kh sát các hi ng vĩ mô thông qua các bi nh nhi đ, áp ượ ộsu và năng ng. Dù môn này ch trên "hi ng lu n" (phenomenological) nh ng ượ ượ ưnó đã đa raư nh ng đnh lu kữ chính xác cho vi lý gi cân ng hóa đn ơc uấ hành và hi su đng .ậ Trong lĩnh sinh c, hi nay ng ta ch hi rõ ch ho tự ườ đng aộ đng ơphân vìử ch đnh ng đc hi su chuy hoán năng ngậ ượ ượ ượ các lo đng ơtí hon này [3]. Mu tr câu này ta ph đn nhi đng c.ố Nh ngư li các đnh lu tệ ậkhoa áp ng cho th gi bình th ng vĩ mô có th kéo dài đn đáy th gi vi mô ườ ớ(nano)? Chúng ta ch có câu tr khoát vì hai lý do. Th nh t, đi ng kh sát nhi đng ph trong môi ượ ộtr ng cô p. Đi này đúng các đng trong đó pistonườ ch ho đng trongỉ ng xy lanh có nhi và áp su riêng màố không ịnh ng th gi bên ngoài. Ng i, đng sinh ho đngả ưở ượ trong bào là th ng giao môi tr ng ườxung quanh. Th hai, nhi đng kh sát hàng phân .ứ Thí đng chi xe Toyota Camry lít ch kho ng ả10 22 (10.000 phân .ỷ Làm sao có thể ngo suy các đnh lu nhi đng ng phân tr thành đnh lu cho ậm vài phân ?ộ Đây là th thách mà các nhà khoa ph tr di hoàn cách ki gi và th hành khoa và công ọngh nano. vi ngo suy này đt đc qu mong mu n,ệ ượ nhi đng cho ta bi nh ng ch chuy hoán năng ngệ ượ ạra chuy đngự nh ng đng th toừ nh đu máy xe đn các đng th nh trongư bào sinh c. Có th lúc đó các nhà ểkhoa ti đn vi thi "lý thuy cho t" (theory of everything)ọ đn nh đi mà các nhà lýừ ậlý thuy ng 100 năm nay.ế ướ Ti năng ng ng và nguy hi tàngề ẩCông ngh là quá trình liên quan đn cách áp ng ki th khoa vào vi ch các ph kinh ra giàu có, các ựph ng ti ph con ng hay ng còn đt c. Cho đn th đi hi đng và công cươ ườ ướ nano là ẫm khái ni trong phòng nghiên u, ch là th th trên th ng tr ng.ộ ươ ườ Tuy nhiên, li và trúc nano đã có ti ếtri rõ vì nhu đi các công ngh hi có. ng than nano là li nano đc chú tr ng nhi nh vì đây là ượ ậli iệ cho nhi kh năng ch các ng cề đi tính và tính siêu vi t, có ti năng ng ngớ rộng lớn vào cu ng đi ờth ng, trong và qu phòng.ườ Nhu này thúc đy phát tri trong thu xu t, làm giá ng than nano ượ ốgi 1.000 nả trong 10 năm qua, vài trăm đô laừ Mỹ xu ng đn vài xu cho gram.ố Các trúc nano ng than nano đc hình thànhấ ượ có hình ngạ như cánh ng nhi đi trong đó các ng nano th ng nh ưthân cây. hình ng này, ng than nano có thớ đt đnạ di tích 1.000 mệ (b ng mi ng đt xây nhà) cho gram ậli u, thi khi dùng làm ng (sensor).ệ Th (porous) titaniumể dioxide (TiO2 nh ng nano có di tích 200 ặ500 2(b ng sân tennis) cho gram TiOằ ộ2 Tinh th nano (hay là ch ng quantum dot) silicon đã đc ch thành công ượ ượ ạtrong phòng thí nghi m. Th nanoệ titanium dioxide và ch ng siliconấ ượ là nh ng trúc nano đc thi cho pin tr ngữ ượ ươlai.Đng vàộ các công nanoụ trong lĩnh phân đi cho th nhi ti năng ng ng nh ng hi nay còn là nh ng ềtài nghiên n. Vi th ng mãi hóaứ ươ các ph nano có thả th hi trong vòngự 10 đn 20 nămế và th gian này kéo dài hay rútờng tùy vào chính sách đu vào nghiên chính ph Áp ng vào là đi trong các ng ng ph ẩnano. Đc tính thu (drug delivery) đn các bàoặ và ch nh trong th con ng các lo li cẩ ườ đc kh sát ượ ừnhi năm qua.ề Trong lĩnh này, đng nano có ti năng n. Đng đc đi khi nự ượ đi theo ng đc ch đnh nh tinh ướ ượ ưtrùng bi ti noãn sào trong quá trình th tinh,ế bi ng và có kh năng nh thu và nh thu vào bào nhi nh "đa ịch " nh đnh. ng than nano đc dùngỉ ượ làm giàn giáo cho bào ng phát tri hàn các tế ươ gãy ng.ứ ươ ng than Ốnano có kh năngả xuyên th ng màn bào nh cây kim nano, có th là công củ thu c, xin, li ch ng ung thể ượ vào các bào nhi nh [4].ế Các ng ng công ngh nano đc đc bi tâm trong lĩnh qu phòng.ứ ượ Có cũng vì lý do này, ngân sách dành cho nghiên ẽc hay ng ngứ trong công ngh nano đt đn hàng đô la ng năm các tiên ti n. Các li đc hình thành ướ ượtheo ph ng pháp "t lên" cóươ ướ ng ng ng kh trong công ngh qu phòng. Gi ng nh ti trình oứ bàoỏ ng các nhà khoa ưh nghiên các lo li nano ra kim lo i, ceramic, polymerọ ng, nh siêu ng cho chi m, xe tăng, máy bay ạLeo Esaki, Nhật, Nobel vật lý 1973và áo giáp cá nhân có kh năng ch ng bom đn.ả Nh ng lo li "tàng hình" thông minh bi th hay ph radar tùy lúc, hay bi ếđi màuổ gi ng môi tr ng xung quanhố ườ đang đc nghiên hóa hi qu tàngượ hình và ng trang. Transistor phân ửvà transistor sinh (biotransistor) dùng DNA là nh ng tài nghiên quan tr ngọ trong lĩnh truy thông qu phòng.ự ốV li và ph nano là con dao hai i. Vì là nh ng nh chúng có th là ph ng ti tr li nh ng cũng làậ ưỡ ươ móng gây ầb nh bào. Trên ph ng di "s kho và an toàn ch nghi p" (occupational health and safety), ng ta ch hi rõ ươ ườ ểnh ng tác nào có th ra khi nano đi vào th mà không bao gi phân theo qua trình chuy hóa nhiên ự(metabolism). Hi nay ch có quy đnh ch ch nào cho vi ng và lý các ph li nano, đi hình là ng than ốnano và fullerene C60. Song song nh ng ti khoa c, kh năng tác nh ng nguy hi tàng ph đc bi nh ảgiác. *** Đã th kầ ngàyừ Feynman th ra nh ng đoán thiên tài,ố công ngh nanoề đc hình thành vàầ ượ đang đa loài ưng đnườ cu cách ng ngh th hai. lý thuy t,ộ ng môn lý th gi vi mô ­ơ ượ đã kh ng đnh vai trò ịđc tôn mình trong vi gi thích và tiên li nh ng hi ng nano.ộ ượ Thêm vào đó, vi tri khai nhi đng đi nệ đn các ệth ng vi mô ng ngôn ng công ngh nano và công ngh sinh là tàiố quan tr ngọ trong lý lý thuy t, không nh ngậ gi ảthích ch và hi su tơ hành các đng nano nhân mà còn chúng ta thoát kh vòng vô minh lý gi iậ ngu ồc iộ xu hi ng vào các đng cấ phân sinh c.ử ọV công ngh chính sáchề qu lý khoa sáng su tả có nhìn xa chính ph tiên ti vàầ ướ ốđu ch sù các doanh th ng đã đy nh nh ngầ ươ ti bế khoa vàọ nhanh chóng th ng mãi hóa nh ng thành qu nghiên ươ ứt ra ph m. Năm 2004, đng đu th gi trong vi đu vào công ngh nano (1,7 đô la/năm) sau đó là Nh nạ (1 đô ỷla/năm), Hàn Qu (đngố th 6), Úc (th 9), Trungứ Qu (th 10) và Đài Loan (th 11, 120 tri đô la/năm) [5].ố theo nh ng ti đu ầt to này, công ngh nano ch ch có nh ng đn xã và sinh ho chúng ta trong vài th niên i. Nh ng ưở ậc nh cho nhân lo ti năng kinh to th 21.ự ỷTrên đây chỉ là phần trích dẫn 10 trang đầu của tài liệu và có thế hiển thị lỗi font, bạn muốn xem đầyđủ tài liệu gốc thì ấn vào nút Tải về phía dưới.