Trong những năm gần đây, người ta thấy xuất hiện hàng loạt tạp chí không thuộc một ngành cụ thể mà tích hợp nhiều chuyên ngành khác nhau, chẳng hạn như “Nano Letters” danh tiếng và “Nano today” số đầu tiên từ năm 2001. Chúng đại diện cho một xu hướng mới trong khoa học đang phân bố lại theo chiều ngang, tương tự như khoa học hàng nghìn năm trước. Bài báo này sẽ giới thiệu ngắn gọn mục tiêu của khoa học và công nghệ nano, cụ thể là vật liệu nano.
Vật liệu nano là gì?
Vật liệu nano là một trong những lĩnh vực nghiên cứu thú vị nhất trong thời gian gần đây. Sự tăng trưởng theo cấp số nhân về số lượng các công trình khoa học, số lượng bằng sáng chế và số lượng các công ty liên quan đến khoa học và công nghệ nano cho thấy điều này. Năm 2004; tổng vốn đầu tư vào lĩnh vực này ước đạt 8,6 tỷ USD. Vậy tại sao vật liệu mới này lại thu hút được nhiều vốn đầu tư về tài chính và nhân lực? Bài báo này sẽ giới thiệu sơ lược về vật liệu này.
Vật liệu nano là một thuật ngữ phổ biến. Tuy nhiên; không phải ai cũng có khái niệm rõ ràng về thuật ngữ này. Để hiểu khái niệm vật liệu mới này; chúng ta cần biết hai khái niệm liên quan: khoa học nano và công nghệ nano.
Vậy; vật liệu nano là đối tượng của hai lĩnh vực khoa học nano và công nghệ nano, liên kết hai lĩnh vực này với nhau. Kích thước của vật liệu nano từ vài nm đến hàng trăm nm. Để có một con số dễ hình dung, ta có một quả bóng có kích thước bằng bán kính của quả bóng bàn, rồi sắp xếp chúng thành một hàng thì thể tích này đủ để tạo ra nhiều hạt nano có kích thước 10 nm. Chiều dài của chúng liên tiếp bằng một nghìn lần chu vi của trái đất.
>>> Xem thêm các bài viết vật liệu
Ứng dụng của vật liệu nano trong sinh học
Như trên đã nói; vật liệu này chỉ có tính chất thú vị khi kích thước của nó so sánh được; với các độ dài tới hạn của tính chất; và đối tượng ta nghiên cứu. Vật liệu này có khả năng ứng dụng trong sinh học; vì kích thước của nano so sánh được với kích thước của tế bào (10-100 nm); virus (20-450 nm), protein (5-50 nm); gen (2 nm rộng và 10-100 nm chiều dài). Với kích thước nhỏ bé; cộng với việc “ngụy trang” giống như các thực thể sinh học khác; và có thể thâm nhập vào các tế bào hoặc virus.
Ứng dụng của vật liệu mới này trong nhiều lĩnh vực
- Y dược: Hạt nano.
- Hóa chất và vật liệu cao cấp: Ống nano.
- Công nghệ thông tin, viễn thông : Vật liệu xốp nano .
- Năng lượng: Lồng nano.
- Tự động hóa: Chấm lượng tử.
- Hàng không vũ trụ: Vật liệu cấu trúc nano.
- Dệt: Sợi nano.
- Nông nghiệp: Hạt chứa hạt nano (capsule).
Ứng dụng của vật liệu từ này trong sinh học thì có rất nhiều; bài này chỉ đề cập đến những ứng dụng đang được nghiên cứu sôi nổi; và có triển vọng phát triển đó là phân tách tế bào (magnetic cell separation); dẫn truyền thuốc (drug delivery), thân nhiệt cao cục bộ (hyperthermia); tăng độ sắc nét hình ảnh trong cộng hưởng từ hạt nhân (MRI contrast enhancement). Vật liệu này dùng trong các trường hợp này là các hạt nano.
Vậy qua đây chúng ta hiểu biết thêm về vật liệu mới này bởi những chia sẻ của Joon.
Nguồn: iasvn.org
