- Tham gia
- 5/10/2013
- Bài viết
- 1.764
Công nghệ nano đang có những bước tiến đáng kể và làm thay đổi hoàn toàn các ngành khoa học trong tương lai. Chúng ta đã được biết công nghệ nano có khả năng ứng dụng rất rộng rãi, tuy nhiên có những ứng dụng mà bạn không thể ngờ tới.
1. Làm phim
Các nhà khoa học tại IBM trong khi nghiên cứu công nghệ nano đã làm ra một bộ phim hoạt hình khá thú vị với tên gọi “A Boy and His Atom”. Đây là bộ phim hoạt hình có kích thước nhỏ nhất thế giới, chỉ ở mức độ phân tử. Bộ phim dài 90 giây, miêu tả cảnh một cậu bé chơi đùa với một quả bóng là phân tử carbon monoxide và nhảy múa.
Bộ phim bao gồm 202 khung hình, kích thước của mỗi khung hình chỉ bằng 1/1000 bề mặt cắt ngang của một sợi tóc. Các nhà khoa học đã làm ra bộ phim này bằng cách di chuyển các phân tử trên bề mặt của một tấm đồng, và quay lại qua kính hiển vi STM.
2. Khai thác dầu
Phương pháp khai thác dầu truyền thống là khoan và bơm nước vào các túi dầu để đẩy dầu lên trên. Tuy nhiên phương pháp này chỉ đảm bảo khai thác được khoảng 50% giếng dầu, vì nhiều túi dầu chiếm gần như toàn bộ khoảng trống trong các hốc đá khiến việc bơm nước không hiệu quả.
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã tìm ra một phương pháp mới sử dụng công nghệ nano giúp khai thác triệt để các giếng dầu hiện nay. Phương pháp này sử dụng nước với các hạt nano bên trong, mà khi kích thích xung điện sẽ tạo nên liên kết chắc chắn hơn. Kết quả là chúng ta có một chất lỏng có khả năng hóa rắn, mà sau khi được bơm vào các hốc đá bên dưới nó có đủ lực để đẩy dầu lên trên, hơn là nước thông thường.
3. Sản xuất màn hình độ phân giải cao
Màn hình truyền thống hiển thị hình ảnh qua các pixel (điểm ảnh), hình ảnh càng sắc nét đồng nghĩa với càng nhiều pixel và khiến cho kích thước của màn hình càng lớn. Để có thể tạo ra những màn hình siêu nét với kích thước rất nhỏ, các nhà khoa học đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano.
Bằng công nghệ nano, các nhà khoa học có thể tạo ra các pixel có kích thước chỉ vài trăm nanomet. Thay vì các công nghệ sản xuất tấm nền truyền thống, các nano-pixel này được tạo nên bởi loại vật liệu GST kẹp giữa hai điện cực trong suốt. Công nghệ mới này có thể giúp các nhà khoa học chế tạo ra những màn hình siêu nhỏ có độ nét cao, ứng dụng trong sản xuất kính thông minh, võng mạc nhân tạo hay màn hình có thể uốn cong.
4. Sơn đổi màu
Trong khi thử nghiệm tính chất các dây nano có màu vàng, các nhà khoa học phát hiện ra rằng màu sắc của nó thay đổi khi các chuỗi hạt nano bị kéo dài hoặc co lại. Chúng có khả năng đổi thành các màu xanh, tím và đỏ.
Phát hiện này đã khiến các nhà khoa học có ý tưởng tạo ra một loại cảm biến với các hạt nano màu vàng và có thể thay đổi màu sắc khi thay đổi áp suất tác động lên nó. Bằng cách đơn giản đó là sử dụng tấm phim mỏng bằng vật liệu polymer trong suốt và ở giữa là các chuỗi nano màu vàng. Khi đó chỉ cần ấn nhẹ vào tấm polymer có thể khiến nó đổi màu tím và ấn chặt để chuyển màu đỏ. Ứng dụng thú vị này có thể giúp tạo ra các loại bề mặt thay đổi màu sắc, trang trí nội thất.
5. Sạc pin điện thoại
Các nhà sản xuất điện thoại đang phải đau đầu để tìm ra công nghệ đột phá mới cho pin điện thoại. Thời gian để sạc và dung lượng pin vẫn là vấn đề khiến các nhà sản xuất phải đau đầu. Tuy nhiên các nhà khoa học tại Israel đã sử dụng công nghệ nano để tạo ra những cục pin chỉ cần 30 giây để sạc đầy.
Công ty StoreDot đã sử dụng công nghệ nano với các phân tử peptide (có điện dung rất cao) để chế tạo các pin nano. Trong một thử nghiệm của mình, StoreDot đã chế tạo một cục pin sử dụng cho smartphone Galaxy S3 mà chỉ mất 1 phút để sạc đầy.
6. Sản xuất thuốc
Các phương pháp điều trị truyền thống hiện nay đều rất tốn kém, nhất là các loại thuốc đặc trị. Nhằm cách mạng hóa các phương pháp điều trị trong tương lai, công ty dược phẩm Immusoft đã nghiên cứu áp dụng công nghệ nano để biến mỗi cơ thể của chúng ta thành một nhà máy sản xuất thuốc.
Ý tưởng táo bạo này dựa trên hệ thống miễn dịch của cơ thể, như chúng ta đã biết thì hệ thống miễn dịch có khả năng thích nghi và loại bỏ các mầm bệnh xâm nhập từ bên ngoài. Công việc của Immusoft là tạo điều kiện để hệ miễn dịch làm việc, giống như một loại vắc-xin nhưng ở cấp độ phân tử và đưa trực tiếp vào các tế bào bên trong cơ thể.
7. Phương pháp truyền dữ liệu mới
Hệ thống thông tin liên lạc hiện nay của chúng ta vẫn sử dụng chủ yếu là sóng điện từ, đặc biệt là việc giao tiếp và truyền dữ liệu từ các vệ tinh. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp đặc biệt như một cơn bão Mặt Trời có thể làm toàn bộ hệ thống này sụp đổ. Nhằm khắc phục vấn đề này, các nhà khoa học đang cố gắng tìm ra một phương pháp truyền dữ liệu hoàn toàn mới và không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài.
Nhờ có công nghệ nano, các nhà khoa học bước đầu tạo ra một hệ thống truyền dữ liệu sinh học dựa trên việc mã hóa các phân tử của một chất hóa học nào đó. Hệ thống này sẽ bao gồm hai thiết bị đầu cuối, một thiết bị mã hóa các phân tử và sau đó truyền đi theo các đường ống dẫn đến thiết bị giải mã. Với phương pháp truyền phân tử, các nhà khoa học sẽ không còn lo ngại vấn đề ảnh hưởng bởi từ trường hay bão Mặt Trời nữa.
8. Lưu trữ dữ liệu
Sự phát triển của máy tính và mạng thông tin toàn cầu đã khiến cho dữ liệu cần lưu trữ trở thành một con số khổng lồ. Nhằm tìm ra một phương pháp lưu trữ hoàn toàn mới, các nhà nghiên cứu tại đại học RMIT tại Melbourne đã tìm ra cách thức lưu trữ mô phỏng cơ chế của bộ não con người. Từ đó, các nhà nghiên cứu đã chế tạo được những tấm nano siêu nhỏ, phủ những hóa chất đặc biệt bên ngoài, để lưu trữ và bảo quản dữ liệu. Các tấm nano này còn mỏng hơn 10.000 lần so với một sợi tóc, mà từ đó tạo nên những kho lưu trữ khổng lồ tương tự bộ não của chúng ta,
9. Nghệ thuật
Trong phần đầu tiên chúng ta đã thấy các nhà khoa học đã tạo ra một bộ phim hoạt hình siêu nhỏ bằng công nghệ nano. Tuy nhiên sự sáng tạo của các nhà nghệ thuật chưa dừng lại ở đó, với công nghệ nano các họa sĩ có thể tạo nên những tác phẩm nghệ thuật vô cùng ấn tượng.
Kỹ sư John Hart tại trường đại học Michigan đã tạo nên một bức tượng chân dung nano của tổng thống Obama, được đặt tên là Nanobama. Bức tượng này được chạm khắc từ 150 ống nano và chỉ có kích thước khoảng 0,5mm. Để tạo ra tác phẩm nghệ thuật này, John Hart đã phác thảo những nét vẽ 2D trước sau đó mới tạo khuôn mẫu 3D trên các ống nano.
10. Phá vỡ các kỷ lục
Trong quá trình nghiên cứu và phát triển công nghệ nano, các nhà khoa học đã phá vỡ nhiều kỷ lục thế giới trong việc tạo ra những món đồ siêu nhỏ. Trong số đó, cuốn sách Teeny Ted From Turnip được tạo ra bằng công nghệ nano được biết đến như cuốn sách in nhỏ nhất thế giới hiện nay.
Cuốn sách đặc biệt này chỉ có kích thước 70x100 micromet, với 30 trang sách bằng silicon được khắc chữ. Hiện tại cuốn sách này đã có 100 bản sao được xuất bản, tuy nhiên để mua được một trong số đó bạn sẽ phải bỏ ra khoản tiền lên tới 15.000USD. Và để đọc được cuốn sách này bạn sẽ cần một chiếc kính hiển vi điện tử.
Tham khảo: listverse
1. Làm phim
Các nhà khoa học tại IBM trong khi nghiên cứu công nghệ nano đã làm ra một bộ phim hoạt hình khá thú vị với tên gọi “A Boy and His Atom”. Đây là bộ phim hoạt hình có kích thước nhỏ nhất thế giới, chỉ ở mức độ phân tử. Bộ phim dài 90 giây, miêu tả cảnh một cậu bé chơi đùa với một quả bóng là phân tử carbon monoxide và nhảy múa.
Bộ phim bao gồm 202 khung hình, kích thước của mỗi khung hình chỉ bằng 1/1000 bề mặt cắt ngang của một sợi tóc. Các nhà khoa học đã làm ra bộ phim này bằng cách di chuyển các phân tử trên bề mặt của một tấm đồng, và quay lại qua kính hiển vi STM.
2. Khai thác dầu
Phương pháp khai thác dầu truyền thống là khoan và bơm nước vào các túi dầu để đẩy dầu lên trên. Tuy nhiên phương pháp này chỉ đảm bảo khai thác được khoảng 50% giếng dầu, vì nhiều túi dầu chiếm gần như toàn bộ khoảng trống trong các hốc đá khiến việc bơm nước không hiệu quả.
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã tìm ra một phương pháp mới sử dụng công nghệ nano giúp khai thác triệt để các giếng dầu hiện nay. Phương pháp này sử dụng nước với các hạt nano bên trong, mà khi kích thích xung điện sẽ tạo nên liên kết chắc chắn hơn. Kết quả là chúng ta có một chất lỏng có khả năng hóa rắn, mà sau khi được bơm vào các hốc đá bên dưới nó có đủ lực để đẩy dầu lên trên, hơn là nước thông thường.
3. Sản xuất màn hình độ phân giải cao
Màn hình truyền thống hiển thị hình ảnh qua các pixel (điểm ảnh), hình ảnh càng sắc nét đồng nghĩa với càng nhiều pixel và khiến cho kích thước của màn hình càng lớn. Để có thể tạo ra những màn hình siêu nét với kích thước rất nhỏ, các nhà khoa học đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano.
Bằng công nghệ nano, các nhà khoa học có thể tạo ra các pixel có kích thước chỉ vài trăm nanomet. Thay vì các công nghệ sản xuất tấm nền truyền thống, các nano-pixel này được tạo nên bởi loại vật liệu GST kẹp giữa hai điện cực trong suốt. Công nghệ mới này có thể giúp các nhà khoa học chế tạo ra những màn hình siêu nhỏ có độ nét cao, ứng dụng trong sản xuất kính thông minh, võng mạc nhân tạo hay màn hình có thể uốn cong.
4. Sơn đổi màu
Trong khi thử nghiệm tính chất các dây nano có màu vàng, các nhà khoa học phát hiện ra rằng màu sắc của nó thay đổi khi các chuỗi hạt nano bị kéo dài hoặc co lại. Chúng có khả năng đổi thành các màu xanh, tím và đỏ.
Phát hiện này đã khiến các nhà khoa học có ý tưởng tạo ra một loại cảm biến với các hạt nano màu vàng và có thể thay đổi màu sắc khi thay đổi áp suất tác động lên nó. Bằng cách đơn giản đó là sử dụng tấm phim mỏng bằng vật liệu polymer trong suốt và ở giữa là các chuỗi nano màu vàng. Khi đó chỉ cần ấn nhẹ vào tấm polymer có thể khiến nó đổi màu tím và ấn chặt để chuyển màu đỏ. Ứng dụng thú vị này có thể giúp tạo ra các loại bề mặt thay đổi màu sắc, trang trí nội thất.
5. Sạc pin điện thoại
Các nhà sản xuất điện thoại đang phải đau đầu để tìm ra công nghệ đột phá mới cho pin điện thoại. Thời gian để sạc và dung lượng pin vẫn là vấn đề khiến các nhà sản xuất phải đau đầu. Tuy nhiên các nhà khoa học tại Israel đã sử dụng công nghệ nano để tạo ra những cục pin chỉ cần 30 giây để sạc đầy.
Công ty StoreDot đã sử dụng công nghệ nano với các phân tử peptide (có điện dung rất cao) để chế tạo các pin nano. Trong một thử nghiệm của mình, StoreDot đã chế tạo một cục pin sử dụng cho smartphone Galaxy S3 mà chỉ mất 1 phút để sạc đầy.
6. Sản xuất thuốc
Các phương pháp điều trị truyền thống hiện nay đều rất tốn kém, nhất là các loại thuốc đặc trị. Nhằm cách mạng hóa các phương pháp điều trị trong tương lai, công ty dược phẩm Immusoft đã nghiên cứu áp dụng công nghệ nano để biến mỗi cơ thể của chúng ta thành một nhà máy sản xuất thuốc.
Ý tưởng táo bạo này dựa trên hệ thống miễn dịch của cơ thể, như chúng ta đã biết thì hệ thống miễn dịch có khả năng thích nghi và loại bỏ các mầm bệnh xâm nhập từ bên ngoài. Công việc của Immusoft là tạo điều kiện để hệ miễn dịch làm việc, giống như một loại vắc-xin nhưng ở cấp độ phân tử và đưa trực tiếp vào các tế bào bên trong cơ thể.
7. Phương pháp truyền dữ liệu mới
Hệ thống thông tin liên lạc hiện nay của chúng ta vẫn sử dụng chủ yếu là sóng điện từ, đặc biệt là việc giao tiếp và truyền dữ liệu từ các vệ tinh. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp đặc biệt như một cơn bão Mặt Trời có thể làm toàn bộ hệ thống này sụp đổ. Nhằm khắc phục vấn đề này, các nhà khoa học đang cố gắng tìm ra một phương pháp truyền dữ liệu hoàn toàn mới và không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài.
Nhờ có công nghệ nano, các nhà khoa học bước đầu tạo ra một hệ thống truyền dữ liệu sinh học dựa trên việc mã hóa các phân tử của một chất hóa học nào đó. Hệ thống này sẽ bao gồm hai thiết bị đầu cuối, một thiết bị mã hóa các phân tử và sau đó truyền đi theo các đường ống dẫn đến thiết bị giải mã. Với phương pháp truyền phân tử, các nhà khoa học sẽ không còn lo ngại vấn đề ảnh hưởng bởi từ trường hay bão Mặt Trời nữa.
8. Lưu trữ dữ liệu
Sự phát triển của máy tính và mạng thông tin toàn cầu đã khiến cho dữ liệu cần lưu trữ trở thành một con số khổng lồ. Nhằm tìm ra một phương pháp lưu trữ hoàn toàn mới, các nhà nghiên cứu tại đại học RMIT tại Melbourne đã tìm ra cách thức lưu trữ mô phỏng cơ chế của bộ não con người. Từ đó, các nhà nghiên cứu đã chế tạo được những tấm nano siêu nhỏ, phủ những hóa chất đặc biệt bên ngoài, để lưu trữ và bảo quản dữ liệu. Các tấm nano này còn mỏng hơn 10.000 lần so với một sợi tóc, mà từ đó tạo nên những kho lưu trữ khổng lồ tương tự bộ não của chúng ta,
9. Nghệ thuật
Trong phần đầu tiên chúng ta đã thấy các nhà khoa học đã tạo ra một bộ phim hoạt hình siêu nhỏ bằng công nghệ nano. Tuy nhiên sự sáng tạo của các nhà nghệ thuật chưa dừng lại ở đó, với công nghệ nano các họa sĩ có thể tạo nên những tác phẩm nghệ thuật vô cùng ấn tượng.
Kỹ sư John Hart tại trường đại học Michigan đã tạo nên một bức tượng chân dung nano của tổng thống Obama, được đặt tên là Nanobama. Bức tượng này được chạm khắc từ 150 ống nano và chỉ có kích thước khoảng 0,5mm. Để tạo ra tác phẩm nghệ thuật này, John Hart đã phác thảo những nét vẽ 2D trước sau đó mới tạo khuôn mẫu 3D trên các ống nano.
10. Phá vỡ các kỷ lục
Trong quá trình nghiên cứu và phát triển công nghệ nano, các nhà khoa học đã phá vỡ nhiều kỷ lục thế giới trong việc tạo ra những món đồ siêu nhỏ. Trong số đó, cuốn sách Teeny Ted From Turnip được tạo ra bằng công nghệ nano được biết đến như cuốn sách in nhỏ nhất thế giới hiện nay.
Cuốn sách đặc biệt này chỉ có kích thước 70x100 micromet, với 30 trang sách bằng silicon được khắc chữ. Hiện tại cuốn sách này đã có 100 bản sao được xuất bản, tuy nhiên để mua được một trong số đó bạn sẽ phải bỏ ra khoản tiền lên tới 15.000USD. Và để đọc được cuốn sách này bạn sẽ cần một chiếc kính hiển vi điện tử.
Tham khảo: listverse
Hiệu chỉnh bởi quản lý:
