CÔNG NGHỆ VÀ ỨNG DỤNG CỦA NANO

29 8 0
  • Loading ...
1/29 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 24/11/2016, 19:33

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 trên quy mô nanomet (nm, 1 nm = 10−9 m). Phân loại vật liệu nano Cơ sở khoa học của công nghệ nano Các nguyên lý và hiệu ứng dùng Hướng ứng dụng chung Ưu và nhược của nano Ứng dụng công nghệ nano tại Việt NamVật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nanomet. 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, sau đó mới đến chất lỏng và khí. Về hình dáng vật liệu, người ta phân ra thành các loại sau: Bài Tiểu Luận Đề tài nghiên cứu: Công nghệ nano Các thành viên nhóm: Trần Dũng Minh Huỳnh Gia Khương Nguyễn Đức Hiếu Giáo viên hướng dẩn: T.s: Từ Bích Thủy Công nghệ nano (Nanotechnology ) ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo ứng dụng cấu trúc, thiết bị hệ thống việc điều khiển hình dáng, kích thước quy mô nanomet (nm, nm = 10−9 m) • Phân loại vật liệu nano • Cơ sở khoa học công nghệ nano • Các nguyên lý hiệu ứng dùng • Hướng ứng dụng chung • Ưu nhược nano • Ứng dụng công nghệ nano Việt Nam Vật liệu nano Vật liệu nano vật liệu chiều có kích thước nanomet Về trạng thái vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái: rắn, lỏng khí Vật liệu nano tập trung nghiên cứu nay, chủ yếu vật liệu rắn, sau đến chất lỏng khí Về hình dáng vật liệu, người ta phân thành loại sau: Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều có kích thước nano, không chiều tự cho điện tử) Ví dụ: đám nano, hạt nano Hạt nano vàng Hạt nano bạc Vật liệu nano chiều vật liệu hai chiều có kích thước nano, điện tử tự chiều (hai chiều cầm tù) Ví dụ: dây nano, ống nano Các dây nano quan sát kính hiển vi điện tử Các đường cong từ trễ đo 10 K chế độ xử lý nhiệt khác Vật liệu nano hai chiều vật liệu chiều có kích thước nano, hai chiều tự Ví dụ: màng mỏng Ảnh chụp cắt ngang màng mỏng đa lớp Si/SiO2/Cu/IrMn/CoF eB/MgO/CoFeB/Ta/C u/Au thực kính hiển vi điện tử truyền qua TECNAI T20, lớp có chiều dày từ vài nanomet đến vài chục nanomet Cơ sở khoa học công nghệ nano Có ba sở khoa học để nghiên cứu công nghệ nano: •Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử •Hiệu ứng bề mặt •Kích thước tới hạn Lĩnh vực Tính chất điện Tính chất từ Tính chất quang Tính siêu dẫn Tính chất Xúc tác Siêu phân tử Miễn dịch Tính chất Độ dài tới hạn (nm) Bước sóng điện tử 10-100 Quãng đường tự trung bình không đàn hồi 1-100 Hiệu ứng đường ngầm 1-10 Độ dày vách domain 10-100 Quãng đường tán xạ spin 1-100 Hố lượng tử 1-100 Độ dài suy giảm 10-100 Độ sâu bề mặt kim loại 10-100 Độ dài liên kết cặp Cooper 0,1-100 Độ thẩm thấu Meisner 1-100 Tương tác bất định xứ 1-1000 Biên hạt 1-10 Bán kính khởi động đứt vỡ 1-100 Sai hỏng mầm 0,1-10 Độ nhăn bề mặt 1-10 Hình học topo bề mặt 1-10 Độ dài Kuhn 1-100 Cấu trúc nhị cấp 1-10 Cấu trúc tam cấp 10-1000 Nhận biết phân tử 1-10 Độ dài tới hạn số tính chất vật liệu Các nguyên lý hiệu ứng dùng Một tính chất quan trọng cấu trúc nano phụ thuộc vào kích thuớc Vật chất dạng vi thể (nano size) có tính chất mà vật chất dạng nguyên thể (bulk) thấy đuợc Khi kích thuớc vật chất trở nên nhỏ tới kích thuớc nanomet, electron không di chuyển chất dẫn điện dòng sông, mà đặc tính lượng tử điện tử biểu dạng sóng • Hiệu ứng đường hầm: điện tử tức thời chuyển động xuyên qua lớp cách điện Lợi điểm hiệu ứng vật liệu điện tử xây dựng kích cỡ nano đóng gói dày đặc chip mà hoạt động nhanh hơn, với electron lượng transistor thông thường • Sự thay đổi tính chất vật chất chẳng hạn tính chất điện tính chất quang phi tuyến (nonlinear optical) • Hiện liên hệ tính chất vật chất kích thước chúng tuân theo "định luật tỉ lệ" (scaling law) Những tính chất vật chất, chẳng hạn nhiệt độ nóng chảy kim loại, từ tính môt chất rắn (chẳng hạn tính sắt từ tượng từ trễ), vùng cấm chất bán dẫn (semiconductor) phụ thuộc nhiều vào kích thước tinh thể thành phần, miễn chúng nằm giới hạn kích thước nanomet Trực thăng điều khiển siêu nhỏ Máy lọc nước nano lọc bỏ chất bẩn vi sinh, khử khuẩn Máy giặt ứng dụng công nghệ nano giúp tẩy vết bẩn Vi mạch siêu nhỏ Công nghệ nano ứng dụng may mặc: Kể từ đầu năm 2000, ngành công nghiệp thời trang bước sang trang với việc áp dụng công nghệ nano số loại vải đặc biệt Một ý tưởng vô đặc biệt với loại quần áo có khả diệt vi khuẩn gây mùi hôi khó chịu quần áo trở thành thực với việc áp dụng hạt nano bạc Các hạt nano bạc thu hút vi khuẩn tiêu diệt tế bào chúng Giọt nước không thấm qua đươc sợi vải nano Áo may từ vải nano chống thấm nước Công nghệ nano tự nhiên Bề mặt sen bao phủ lớp lông đặc biệt có kích thước cỡ nanomet, khiến giọt nước ngấm hay bám vào bề mặt Mô điều này, nhà khoa học tạo lớp ống nano siêu nhỏ bề mặt vải từ tạo quần áo không thấm nước chống bụi bẩn Một ví dụ khắc với loài tắc kè dự án nghiên cứu thiết bị tường nhóm nghiên cứu Robert Full đại học Berkeley Các nhà khoa học phát rằng, ngón chân tắc kè bao phủ lớp lông có kích thước siêu nhỏ, giúp chúng bám dính vào bề mặt mịn theo lực van der Waals (độ bám dính phân tử) Mô điều đó, nhà khoa học tạo miếng đệm với lớp ống nano siêu nhỏ mà hỗ trợ người leo núi bám tốt vách đá Thực phẩm từ công nghệ nano Các nhà khoa học tiến hành thử nghiệm thay đổi loại thực phẩm cấp độ nguyên tử phân tử, khiến loại thực phẩm thay đổi hương vị giàu dinh dưỡng Điều đồng nghĩa với việc thưởng thức ăn với hương vị vô lạ mà giá trị dinh dưỡng cao nhờ công nghệ nano thực phẩm Nghiên cứu tạo thực phẩm từ công nghệ nano để giải vấn đề thiếu lương thực Ứng dụng công nghệ nano để làm đẹp Một lợi ích lớn công nghệ nano khả giúp thành phần quan trọng với khả chống lão hóa chống oxy hóa tế bào thẩm thấu sâu vào da Trước kia, phải dùng lượng lớn sản phẩm phủ dầy bề mặt da nhờ vào tác động thiên nhiên để giúp sản phẩm thẩm thấu Ngày nay, với cấu trúc liposome, microemulsion microcapsule, cần lượng nhỏ thành phần thẩm thấu sâu vào da Các ứng dụng công nghệ nano mỹ phẩm • • • • • Buckminsterfullerene Liposome Nanoemulsion Nanocapsule Hydrogel Công nghệ nano quân sự: • Quốc phòng lĩnh vực ý đến nghiên cứu công nghệ nano Giới quân Mỹ đặc biệt quan tâm đến công nghệ Vì thiết bị kỹ thuật siêu nhỏ trở thành vũ khí nguy hiểm bom nguyên tử Với đội quân vô hình nhân bản, robot siêu nhỏ tiêu diệt kẻ thù chớp nhoáng • Hiện công nghệ nano thách thức chiến lược phát triển khoa học nhiều nước, đặc biệt nước có khoa học phát triển Mỹ, Đức, Pháp Nhật Bản Tên lửa đươc chế tao từ công nghệ nano có tầm bắn xa sát thương lớn Nhờ ứng dụng công nghệ nano giúp chế tạo áo tàn hình cho binh sĩ Xe tăng chế tạo từ công nghệ nano giúp lớp giáp cứng Áo giáp làm giúp chống chịu loại đạn cự ly gần Ưu điểm nhược điểm Ưu điểm: Tăng cường sản phẩm qui trình sử dụng công nghệ nano thân thiện với môi trường hay “sạch xanh” Quản lý vật liệu nano sản xuất chúng để giảm đến mức tối thiểu rủi ro tiềm ẩn môi trường, sức khỏe an toàn Sử dụng công nghệ nano để làm địa điểm có chất thải độc hại giải vấn đề ô nhiễm khác .Thay sản phẩm thân thiện với môi trường sản phẩm tạo từ công nghệ nano xanh Nhược điểm: Có nguy ảnh hưởng đến sức khỏe người Nano bạc tiềm ẩn mối nguy hiểm ảnh hưởng đến môi trường Ứng dụng công nghệ nano nước ta Chế phẩm sinh học "Vườn Sinh Thái” Bằng ứng dụng công nghệ sinh học đại với công nghệ Nano tiên tiến nhà Khoa học nghiên cứu, tìm tòi 21 năm kể từ năm 1980 năm 2001 họ cho đời dòng chế phẩm sinh học đại kỷ 21 chế phẩm sinh học “Vườn Sinh Thái” ứng dụng chăn nuôi trồng trọt mang lại hiệu kinh tế cao, nhân dân giới lựa chọn tin dùng Thử nghiệm công nghệ sinh học nano di tích Mỹ Sơn • Theo trình tự, cỏ dại mọc bám thân tháp cắt bỏ, làm sạch, dùng loại thuốc sinh học bơm vào thân để diệt tận gốc; sau bề mặt tháp tiếp tục trám bít dầu rái phủ chất liệu nano • Chất liệu nano không cho loại thực vật gây hại phát triển, đồng thời giữ cho bề mặt viên gạch ổn định Nhóm tháp B Mỹ Sơn, nơi khảo nghiệm xử lý công nghệ Công nghệ nano công nghệ sinh học Hiện nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ nano nói chung CNSH nano nói riêng thực số đơn vị nghiên cứu triển khai, chủ yếu tập trung TP HCM Hà Nội vi cân tinh thể thạch anh QCM phát khuẩn tả Keo bạc nano
- Xem thêm -

Xem thêm: CÔNG NGHỆ VÀ ỨNG DỤNG CỦA NANO, CÔNG NGHỆ VÀ ỨNG DỤNG CỦA NANO, CÔNG NGHỆ VÀ ỨNG DỤNG CỦA NANO

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Từ khóa liên quan

Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập