Những gì dưới đây được xem như tài liệu sưu tầm tổng hợp từ nhiều nguồn khác nhau, mục đích để tìm kiếm những kiến thức cho bản thân và những thay đổi của khoa học tiến triển của nhân loại. Ngoài ra chưa có mục đích tham gia chỉnh sửa gì về những bài sưu tầm

Tài liệu tham khảo từ các bài báo trong và ngoài nước về công nghệ Nano

www.nano.gov

BỘ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG VÀ
TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG

http://www.khoahoc.com.vn

http://www.hoahocngaynay.com

http://www.thongtincongnghe.com

Nanotechnology

Từ các liên kết trên sẽ tìm được vô sô những hiểu biết căn bản về

Công nghệ Nano do Wikipedia phát hành

Các tạp chí khoa học nổi tiếng trên thế giới

Science Journal, ,Nature Journal, Nano Letter
Applied Physics Letters, Nano Today Journal

Các kênh Khoa học

Discovery Channel, National Geographic Channel ,
Animal Planet

Khoa học Nano và Công nghệ Consortium (NSTC) là một hiệp hội ngành công nghiệp tư nhân được thành lập vào năm 2005 để cung cấp dịch vụ trong học tập và kiến thức công nghệ nano.

Bắt đầu từ đó, nó đã xuất bản hai định kỳ . Tạp chí NanoTrends , một tạp chí khoa học nano và công nghệ, xuất bản ở định dạng trực tuyến mỗi tháng và in mỗi sáu tháng . Nó cung cấp cho công bố tăng tốc của các bài báo nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực nano và các ứng dụng của nó. Các bản tin trực tuyến Nano Spectacle được công bố hàng tháng. Tóm tắt sự phát triển những tháng cuối cùng liên quan đến nano thế giới và bao gồm các chủ đề như các sự kiện sắp tới, những cuốn sách mới phát hành, cuốn sách đánh giá.

Xã hội đã đưa ra "Chương trình đào tạo từ xa Tính về Công nghệ nano". cung cấp hướng dẫn cho sinh viên về các chủ đề khác nhau và các lĩnh vực Khoa học và Công nghệ Nano. Nó cũng tài trợ cho hội thảo và các sự kiện giáo dục khác.

Tìm kiếm NanoTrends, Nano Spectacle,The Nano Science and Technology Consortium (NSTC)

Nano Letters ACS Nano Journal Nano Letters

http://www.google.com.vn/giai

Đời sống Trang trí Nghệ thuật Khoa học và Giáo dục Khoa học & Toán học

Những khái niệm về Nano

Công nghệ Nano Công nghệ

Công nghệ Nano là gì?

Thuật ngữ công nghệ Nano (nano technology) chỉ việc nghiên cứu, học tập, tổng hợp và sử dụng các loại vật liệu, thiết bị hay kể cả các hệ thống có kích thước cỡ nano (1 phần tỷ mét). Công nghệ nano có ứng dụng rất lớn trong cuộc sống và là một công nghệ triển vọng ngay tại thời điểm hiện tại lẫn tương lai. Thử tưởng tượng có những thiết bị nhỏ cỡ nano có thể đi vào trong con người, tìm ra các bộ phận bị “ốm” và tuyệt hơn là góp phần làm bộ phận đó “khỏe” trở lại. Công nghệ này cũng được đánh giá là sạch (ít gây ô nhiễm) và hiệu quả hơn các công nghệ hiện tại.

Thật khó khăn để tưởng tượng là 1 phần tỷ mét thì sẽ như thế nào. Hãy làm một vài con số so sánh để các bạn có thể tưởng tượng được nhé. Một phân tử nước có đường kính khoảng 0.3nm, DNA là 2.5nm, một con virus thường có đường kính từ 20-250nm, vi khuẩn là khoảng 1000nm, hồng cầu là 7000nm, tế bào bình thường của con người cỡ khoảng 20.000 nm và độ dày của một sợi tóc là 80.000 nm (0.08mm). Một nano chỉ nhỏ bằng 1/80.000 độ dày của sợi tóc bạn!

Có thể bạn cũng sẽ nghe nhiều tới thuật ngữ “ống nano” mà không biết nó là gì ra sao. Ống nano (như hình trên) là một trong những “siêu sao” đương thời của công nghệ nano, được phát minh ra từ năm 1991 và có đường kính khoảng từ 0.6 tới 1.8 nm. Ống nano có các thuộc tính kim loại và bán dẫn như dẫn điện, dẫn nhiệt… Tuy vậy, trở ngại lớn của việc tạo ra các ống nano từ các nguyên tử là độ dài của ống vẫn còn đang rất giới hạn. Ống dài nhất cho tới ngày nay có chiều dài chỉ là 4cm.

Công nghệ nano có thể được áp dụng trong rất nhiều ngành. Ví dụ như ngành CNTT (sử dụng chip nano), vật liệu mới (nhẹ nhưng lại bền hơn kim loại), robotic (các nanorobot có kích thước cực nhỏ), mỹ phẩm (tẩy tế bào chết), thuốc, quần áo, năng lượng (tiết kiệm năng lượng hơn sử dụng kim loại để truyền dẫn) và lưu trữ dữ liệu (công nghệ nano cho phép lưu trữ 100GB chỉ với thẻ nhớ có kích thước 3mm vuông).

Under Creative Commons License: Attribution Non-Commercial

Ảnh của Nano Trends

Công nghệ nano và ứng dụng

Ngày nay, có thể ta tình cờ nghe một vài vấn đề nào đó hoặc một sản phẩm nào đó có liên quan đến hai chữ “nano”. Ở khoảng nửa thế kỷ trước, đây thực sự là một vấn đề mang nhiều sự hoài nghi về tính khả thi, nhưng trong thời đại ngày nay ta có thể thấy được công nghệ nano trở thành một vấn đề hết sức thời sự và được sự quan tâm nhiều hơn của các nhà khoa học. Các nước trên thế giới hiện nay đang bước vào một cuộc chạy đua mới về phát triển và ứng dụng công nghệ nano.

I. Một vài khái niệm về công nghệ nano.

Chữ nano, gốc Hy Lạp, được gắn vào trước các đơn vị đo để tạo ra đơn vị ước giảm đi 1 tỷ lần(10-9). Ví dụ : nanogam = 1 phần tỷ của gam ; nanomet = 1 phần tỷ mét. Công nghệ nano là công nghệ xử lý vật chất ở mức nanomet. Công nghệ nano tìm cách lấy phân tử đơn nguyên tử nhỏ để lắp ráp ra những vật to kích cỡ bình thường để sử dụng, đây là cách làm từ nhỏ đến to khác với cách làm thông thường từ trên xuống dưới, từ to đến nhỏ.

Ý tưởng cơ bản về công nghệ nano được đưa ra bởi nhà vật lý học người Mỹ Richard Feynman vào năm 1959, ông cho rằng khoa học đã đi vào chiều sâu của cấu trúc vật chất đến từng phân tử, nguyên tử vào sâu hơn nữa. Nhưng thuật ngữ “công nghệ nano” mới bắt đầu được sử dụng vào năm 1974 do Nario Taniguchi một nhà nghiên cứu tại trường đại học Tokyo sử dụng để đề cập khả năng chế tạo cấu trúc vi hình của mạch vi điện tử.

Vật liệu ở thang đo nano, bao gồm các lá nano, sợi và ống nano, hạt nano được điều chế bằng nhiều cách khác nhau. Ở cấp độ nano, vật liệu sẽ có những tính năng đặc biệt mà vật liệu truyền thống không có được đó là do sự thu nhỏ kích thước và việc tăng diện tích mặt ngoài của loại vật liệu này.

Để hiểu rõ về công nghệ nano, ta phải tìm hiểu khái niệm về vật liệu nano

• Vật liệu Nano

Vật liệu Nano có thể được định nghĩa một cách khái quát là loại vật liệu mà trong cấu trúc của các thành phần cấu tạo nên nó ít nhất phải có một chiều ở kích thước nanomet.

• Công nghệ nano :

Công nghệ nano bao gồm việc thiết kế, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị hay hệ thống ở kích thước nanomet (1nm = 10-9m).

Vật liệu nanocomposite là loại vật liệu nano có ứng dụng rộng rãi cả trong kỹ thuật và dân dụng. Nanocomposite bao gồm cả ba loại nền kim lọai, nền gốm và nền polymer. Ở đây, ta chỉ đề cập chủ yếu đến nanocomposite trên cơ sở chất nền là polymer.

Vật liệu nanocomposite polymer : là loại vật liệu composite-polymer với hàm lượng chất gia cường thấp ( 1-7%) và chất gia cường này phải ở kích thước nanomet.

Pha gia cường ở kích thước nanomet được sử dụng trong lĩnh vực nanocomposite thường là hạt nano và ống carbon (carbon nanotube). Các phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay để chế tạo vật liệu nanocomposite polymer là phương pháp insitu, nóng chảy, nhũ tương và phương pháp dung dịch.

II. Những ứng dụng của công nghệ nano

Trong ngành công nghiệp hiện nay, các tập đoàn sản xuất điện tử đã bắt đầu đưa công nghệ nano vào ứng dụng, tạo ra các sản phẩm có tính cạnh tranh từ chiếc máy nghe nhạc iPod nano đến các con chip có dung lượng lớn với tốc độ xử lý cực nhanh … Trong y học, để chữa bệnh ung thư người ta tìm cách đưa các phân tử thuốc đến đúng các tế bào ung thư qua các hạt nano đóng vai trò là “ xe tải kéo”, tránh được hiệu ứng phụ gây ra cho các tế bào lành. Y tế nano ngày nay đang nhằm vào những mục tiêu bức xúc nhất đối với sức khỏe con người, đó là các bệnh do di truyền có nguyên nhân từ gien, các bệnh hiện nay như: HIV/AIDS, ung thư, tim mạch, các bệnh đang lan rộng hiện nay như béo phì, tiểu đường, liệt rung (Parkison), mất trí nhớ (Alzheimer), rõ ràng y học là lĩnh vực được lợi nhiều nhất từ công nghệ này. Đối với việc sửa sang sắc đẹp đã có sự hình thành nano phẩu thuật thẩm mỹ,nhiều lọai thuốc thẩm mỹ có chứa các loại hạt nano để làm thẩm mỹ và bảo vệ da. Đây là một thị trường có sức hấp dẫn mạnh, nhất là đối với công nghệ kiệt xuất mới ra đời như công nghệ nano.

Ngoài ra, các nhà khoa học tìm cách đưa công nghệ nano vào việc giải quyết các vấn đề mang tính toàn cầu như thực trạng ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng. Việc cải tiến các thiết bị quân sự bằng các trang thiết bị, vũ khí nano rất tối tân mà sức công phá khiến ta không thể hình dung nổi.

* Vật liệu nano composite polymer có các ứng dụng tiêu biểu như sau:

• ống nano carbon

Composite sợi carbon trước đây rất nổi tiếng vì nhẹ, bền, ít bị tác dụng hóa học nếu thay sợi carbon bằng ống nanocarbon chắc chắn sẽ làm vật liệu nhẹ hơn nhiều, được sử dụng trên các phương tiện cần giảm trọng lượng như máy bay…

Hiện nay, sợi carbon và các bó ống carbon đa lớp được dùng gia cường cho polymer để điều khiển và nâng cao tính dẫn, dùng làm bao bì chống tĩnh điện hay làm vật liệu cấy vào cơ thể vì carbon dễ tương hợp với xương, mô…, làm các màng lọc cũng như linh kiện quang phi tuyến.

Một hướng mới hiện nay là dùng ống nano carbon để gia cường cho polymer nhưng không phải để tạo ra cấu trúc nanocomposite mà để thay đổi tính chất quang điện của polymer. Ví dụ như PPV (m-phenylenevinylene-co-dioctoxy-p-phenylenevinylene) sau khi được gia cường với ống nano carbon, độ dẫn điện tăng lên 8 lần, bền cơ lý hơn PMMA/ống carbon nano được dùng làm kính hiển vi quang học dưới điện trường một chiều áp vào là 0.3kV/mm.

• hạt nano:

Đất sét chứa các hạt nano là loại vật liệu xây dựng lâu đời. Hiện nay, polymer gia cường bằng đất sét (nanoclay) được ứng dụng khá nhiều như dùng trong bộ phận hãm xe hơi. Ngoài ra có thể sử dụng hạt carbon đen có kích thước 10 đến 100 nm để gia cường cho vỏ xe hơi.

Polymer/đất sét có thể làm vật liệu chống cháy, ví dụ như một số loại nanocomposite của Nylon 6/silicate, PS/layered silicate…hay vật liệu dẫn điện như nanocomposite PEO/Li-MMT (MMT = Montmorillonite) dùng trong pin, vật liệu phân hủy sinh học như PCL/MMT hay PLA/MMT.

Ngoài ra, khi các polymer như ABS, PS, PVA…được gia cường hạt đất sét khác nhau sẽ cải thiện đáng kể tính chất cơ lý của polymer và có những ứng dụng khác nhau như ABS/MMT làm khung xe hơi hay khung máy bay, PMMA/MMT làm kính chắn gió, PVA/MMT làm bao bì…

Các hạt nano được sử dụng trong sơn có thể cải thiện đáng kể tính chất như làm cho lớp sơn mỏng hơn, nhẹ hơn, sử dụng trong máy bay nhằm giảm trọng lượng máy bay.

Ngoài đất sét ra thì trong vật liệu nanocomposite polymer còn sử dụng các hạt ở kích thước nanomet như hạt CuS, CdS, CdSe…Ví dụ như PVA với hàm lượng hạt CuS (~20nm-12nm) là 15-20% thể tích cho độ dẫn điện cao nhất, trong khi nếu các hạt CuS ở kích thước 10µm, muốn đạt được độ dẫn điện tương ứng thì hàm lượng CuS phải là 40%. Nanocomposite polymer nano CdS, CdSe, ZnO,ZnS còn được sử dụng như những vật liệu cảm quang trong phim, giấy ảnh, mực in, bột photocopy, mực in màu.

Vật liệu nano

Vật liệu nano là loại vật liệu có kích thước cỡ nanômét.

Đây là đối tượng nghiên cứu của khoa học nano và công nghệ nano, nó liên kết hai lĩnh vực trên với nhau. Tính chất của vật liệu nano bắt nguồn từ kích thước của chúng, vào cỡ nanômét, đạt tới kích thước tới hạn của nhiều tính chất hóa lý của vật liệu thông thường. Đây là lý do mang lại tên gọi cho vật liệu.

Kích thước vật liệu nano trải một khoảng từ vài nm đến vài trăm nm phụ thuộc vào bản chất vật liệu và tính chất cần nghiên cứu.

LG LW9500, mẫu HDTV 3D Nano LED sắp được LG phát hành. Ảnh: LG

Hệ thống film dẫn sáng siêu mỏng của màn hình Nano LED
trông như những hoa văn. Ảnh: Cnet.

Mô hình 3 chiều Buckminster fullerene C₆₀

Công nghệ nano là gì?

CÔNG NGHỆ NANO VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN
Ngày nay, có thể ta tình cờ nghe một vài vấn đề nào đó hoặc một sản phẩm nào đó có liên quan đến hai chữ “nano”. Ở khoảng nửa thế kỷ trước, đây thực sự là một vấn đề mang nhiều sự hoài nghi về tính khả thi, nhưng trong thời đại ngày nay ta có thể thấy được công nghệ nano trở thành một vấn đề hết sức thời sự và được sự quan tâm nhiều hơn của các nhà khoa học. Các nước trên thế giới hiện nay đang bước vào một cuộc chạy đua mới về phát triển và ứng dụng công nghệ nano.
I. Một vài khái niệm về công nghệ nano.
Chữ nano, gốc Hy Lạp, được gắn vào trước các đơn vị đo để tạo ra đơn vị ước giảm đi 1 tỷ lần(10-9). Ví dụ : nanogam = 1 phần tỷ của gam ; nanomet = 1 phần tỷ mét. Công nghệ nano là công nghệ xử lý vật chất ở mức nanomet. Công nghệ nano tìm cách lấy phân tử đơn nguyên tử nhỏ để lắp ráp ra những vật to kích cỡ bình thường để sử dụng, đây là cách làm từ nhỏ đến to khác với cách làm thông thường từ trên xuống dưới, từ to đến nhỏ.
Ý tưởng cơ bản về công nghệ nano được đưa ra bởi nhà vật lý học người Mỹ Richard Feynman vào năm 1959, ông cho rằng khoa học đã đi vào chiều sâu của cấu trúc vật chất đến từng phân tử, nguyên tử vào sâu hơn nữa. Nhưng thuật ngữ “công nghệ nano” mới bắt đầu được sử dụng vào năm 1974 do Nario Taniguchi một nhà nghiên cứu tại trường đại học Tokyo sử dụng để đề cập khả năng chế tạo cấu trúc vi hình của mạch vi điện tử.
Vật liệu ở thang đo nano, bao gồm các lá nano, sợi và ống nano, hạt nano được điều chế bằng nhiều cách khác nhau. Ở cấp độ nano, vật liệu sẽ có những tính năng đặc biệt mà vật liệu truyền thống không có được đó là do sự thu nhỏ kích thước và việc tăng diện tích mặt ngoài của loại vật liệu này.
Để hiểu rõ về công nghệ nano, ta phải tìm hiểu khái niệm về vật liệu nano
• Vật liệu Nano
Vật liệu Nano có thể được định nghĩa một cách khái quát là loại vật liệu mà trong cấu trúc của các thành phần cấu tạo nên nó ít nhất phải có một chiều ở kích thước nanomet.
• Công nghệ nano :
Công nghệ nano bao gồm việc thiết kế, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị hay hệ thống ở kích thước nanomet (1nm = 10-9m).
Vật liệu nanocomposite là loại vật liệu nano có ứng dụng rộng rãi cả trong kỹ thuật và dân dụng. Nanocomposite bao gồm cả ba loại nền kim lọai, nền gốm và nền polymer. Ở đây, ta chỉ đề cập chủ yếu đến nanocomposite trên cơ sở chất nền là polymer.
Vật liệu nanocomposite polymer : là loại vật liệu composite-polymer với hàm lượng chất gia cường thấp ( 1-7%) và chất gia cường này phải ở kích thước nanomet.
Pha gia cường ở kích thước nanomet được sử dụng trong lĩnh vực nanocomposite thường là hạt nano và ống carbon (carbon nanotube). Các phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay để chế tạo vật liệu nanocomposite polymer là phương pháp insitu, nóng chảy, nhũ tương và phương pháp dung dịch.
II. Những ứng dụng của công nghệ nano
Trong ngành công nghiệp hiện nay, các tập đoàn sản xuất điện tử đã bắt đầu đưa công nghệ nano vào ứng dụng, tạo ra các sản phẩm có tính cạnh tranh từ chiếc máy nghe nhạc iPod nano đến các con chip có dung lượng lớn với tốc độ xử lý cực nhanh … Trong y học, để chữa bệnh ung thư người ta tìm cách đưa các phân tử thuốc đến đúng các tế bào ung thư qua các hạt nano đóng vai trò là “ xe tải kéo”, tránh được hiệu ứng phụ gây ra cho các tế bào lành. Y tế nano ngày nay đang nhằm vào những mục tiêu bức xúc nhất đối với sức khỏe con người, đó là các bệnh do di truyền có nguyên nhân từ gien, các bệnh hiện nay như: HIV/AIDS, ung thư, tim mạch, các bệnh đang lan rộng hiện nay như béo phì, tiểu đường, liệt rung (Parkison), mất trí nhớ (Alzheimer), rõ ràng y học là lĩnh vực được lợi nhiều nhất từ công nghệ này. Đối với việc sửa sang sắc đẹp đã có sự hình thành nano phẩu thuật thẩm mỹ,nhiều lọai thuốc thẩm mỹ có chứa các loại hạt nano để làm thẩm mỹ và bảo vệ da. Đây là một thị trường có sức hấp dẫn mạnh, nhất là đối với công nghệ kiệt xuất mới ra đời như công nghệ nano.
Ngoài ra, các nhà khoa học tìm cách đưa công nghệ nano vào việc giải quyết các vấn đề mang tính toàn cầu như thực trạng ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng. Việc cải tiến các thiết bị quân sự bằng các trang thiết bị, vũ khí nano rất tối tân mà sức công phá khiến ta không thể hình dung nổi.
* Vật liệu nano composite polymer có các ứng dụng tiêu biểu như sau:
• ống nano carbon
Composite sợi carbon trước đây rất nổi tiếng vì nhẹ, bền, ít bị tác dụng hóa học nếu thay sợi carbon bằng ống nanocarbon chắc chắn sẽ làm vật liệu nhẹ hơn nhiều, được sử dụng trên các phương tiện cần giảm trọng lượng như máy bay…
Hiện nay, sợi carbon và các bó ống carbon đa lớp được dùng gia cường cho polymer để điều khiển và nâng cao tính dẫn, dùng làm bao bì chống tĩnh điện hay làm vật liệu cấy vào cơ thể vì carbon dễ tương hợp với xương, mô…, làm các màng lọc cũng như linh kiện quang phi tuyến.
Một hướng mới hiện nay là dùng ống nano carbon để gia cường cho polymer nhưng không phải để tạo ra cấu trúc nanocomposite mà để thay đổi tính chất quang điện của polymer. Ví dụ như PPV (m-phenylenevinylene-co-dioctoxy-p-phenylenevinylene) sau khi được gia cường với ống nano carbon, độ dẫn điện tăng lên 8 lần, bền cơ lý hơn PMMA/ống carbon nano được dùng làm kính hiển vi quang học dưới điện trường một chiều áp vào là 0.3kV/mm.

• hạt nano:
Đất sét chứa các hạt nano là loại vật liệu xây dựng lâu đời. Hiện nay, polymer gia cường bằng đất sét (nanoclay) được ứng dụng khá nhiều như dùng trong bộ phận hãm xe hơi. Ngoài ra có thể sử dụng hạt carbon đen có kích thước 10 đến 100 nm để gia cường cho vỏ xe hơi.
Polymer/đất sét có thể làm vật liệu chống cháy, ví dụ như một số loại nanocomposite của Nylon 6/silicate, PS/layered silicate…hay vật liệu dẫn điện như nanocomposite PEO/Li-MMT (MMT = Montmorillonite) dùng trong pin, vật liệu phân hủy sinh học như PCL/MMT hay PLA/MMT.
Ngoài ra, khi các polymer như ABS, PS, PVA…được gia cường hạt đất sét khác nhau sẽ cải thiện đáng kể tính chất cơ lý của polymer và có những ứng dụng khác nhau như ABS/MMT làm khung xe hơi hay khung máy bay, PMMA/MMT làm kính chắn gió, PVA/MMT làm bao bì…
Các hạt nano được sử dụng trong sơn có thể cải thiện đáng kể tính chất như làm cho lớp sơn mỏng hơn, nhẹ hơn, sử dụng trong máy bay nhằm giảm trọng lượng máy bay.
Ngoài đất sét ra thì trong vật liệu nanocomposite polymer còn sử dụng các hạt ở kích thước nanomet như hạt CuS, CdS, CdSe…Ví dụ như PVA với hàm lượng hạt CuS (~20nm-12nm) là 15-20% thể tích cho độ dẫn điện cao nhất, trong khi nếu các hạt CuS ở kích thước 10µm, muốn đạt được độ dẫn điện tương ứng thì hàm lượng CuS phải là 40%. Nanocomposite polymer nano CdS, CdSe, ZnO,ZnS còn được sử dụng như những vật liệu cảm quang trong phim, giấy ảnh, mực in, bột photocopy, mực in màu.
Nhìn chung, vật liệu nanocomposite có tính chất tốt hơn so với composite thông thường nên có nhiều ứng dụng đặc biệt và hiệu quả hơn. Đây sẽ là lọai vật liệu mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới và hứa hẹn nhiều tiềm năng ứng dụng cao.

III. Cuộc chạy đua thực sự trong thời đại công nghệ nano

Do các ứng dụng kỳ diệu của công nghệ nano, tiềm năng kinh tế cũng như tạo ra sức mạnh về quân sự. Vì lẽ đó hiện nay trên thế giới đang xảy ra cuộc chạy đua sôi động về phát triển và ứng dụng công nghệ nano. Có thể kể đến mốt số cường quốc đang chiếm lĩnh thị trường công nghệ này hiện nay là: Hoa Kỳ, Nhật Bản, Trung Quốc, Đức, Nga và một số nước Châu Âu…có thể nói ở những quốc gia trên chính phủ dành một khoản ngân sách đáng kể hổ trợ cho việc nghiên cứu và ứng dụng thực tiển của ngành công nghệ nano. Không chỉ các trường Đại học có các phòng thí nghiệm với các thiết bị nghiên cứu quy mô mà các tập đoàn sản xuất cũng tiến hành nghiên cứu và phát triển công nghệ nano với các phòng thí nghiệm với tổng chi phí nghiên cứu tương đương với ngân sách chính phủ dành cho công nghệ nano.

Ở Việt Nam, tuy chỉ mới tiếp cận với công nghệ nano trong những năm gần đây nhưng cũng có những bước chuyển tạo ra sức hút mới đối với lĩnh vực đầy cam go, thử thách này. Nhà nước cũng đã dành một khoản ngân sách khá lớn cho chương trình nghiên cứu công nghệ nano cấp quốc gia với sự tham gia của nhiều trường Đại học và Viện nghiên cứu..

Công nghệ nano là một bước tiến bộ vượt bậc của công nghệ, nó tạo ra những ứng dụng vô cùng kỳ diệu tạo ra nhiều cơ hội hơn, nhưng bên cạnh đó cũng có những thách thức đặt ra về thảm họa môi trường và khả năng phát triển vũ khí lọai mới với sức tàn phá không gì so sánh nổi. Tuy nhiên, con người ngày nay đã hướng nhiều hơn với cái thiện nên chúng ta có thể hy vọng là công nghệ nano sẽ mang lại hạnh phúc cho nhân loại nhiều hơn.

Hãy bấm vào đây để có các hình ảnh về các ống than nano và các trang web nói về đề tài này.

Chức hóa ống Nano Carbon trên trang Web http://www.cyberchemvn.com

Cơ chế sử dụng nano carbon trong khoa học ứng dụng

Công nghệ nano và những ứng dụng trong thực tiễn

Sản phẩm, nguyên liệu từ nano narbon trên thị trường

Xúc tác quang hóa trên cơ sở “composit TiO2/carbon nano

Ống nano carbon - Các phương pháp chế tạo

Các bài hay trên trang Web http://www.hoahocngaynay.com

Fullerren, ống nano cacbon, graphen

Cải thiện hiệu suất năng lượng của pin lithium bằng ống nano cacbon

Lần đầu tiên phát hiện các phân tử C60 trong không gian vũ trụ

Hỗn hợp ống nano-polime ngăn cản màng sinh học

Chế tạo sợi nano mới cứng hơn Kevlar

Video Clip về các đề tài nano, Click vào đây

Nguyễn Thế Viên

Hình trên Wikipedia
Mô hình 3 chiều Buckminsterfullerene C₆₀

Fullerene đa diện đều 20 mặt C₅₄₀

Bài viết của tác giả

Trương Văn Tân

Việc khám phá quả bóng đá fullerene C₆₀ vào năm 1985 của Harold Kroto, Robert Curl và Richard Smalley và việc tái phát hiện "ống than nano" của Sumio Iijima vào năm 1991 là hai sự kiện tình cờ trong khoa học nhưng đã mở màn một kỷ nguyên mới của nghiên cứu khoa học và công nghệ. Hai loại vật liệu nano hữu cơ này như một chi lưu quan trọng hòa nhập vào dòng thác "công nghệ nano" manh nha vào thập niên 80 của thế kỷ trước. Cùng với sự phát triển fullerene và ống than nano, các nhà vật liệu học và hóa học đã tổng hợp và tinh chế các loại hạt nano kim loại, hạt nano bán dẫn ( Lấy ví dụ điển hình là Bộ nhớ racetrack) hay hữu cơ (Nanoclay) với một kích thước đồng nhất từ 1 đến 100 nanomét. Tổng hợp hạt nano với một kích thước đồng nhất theo ý muốn phải nói là một thành tựu nổi bật trong ngành hóa tổng hợp [1]. Ngoài ra, bề mặt của fullerene, ống than nano và các loại hạt nano được "trang bị" với các nhóm chức, polymer có khả năng cảm quang, cảm nhiệt để chế tạo bộ cảm ứng hóa học, sinh học, sóng điện từ, dụng cụ điện tử, quang điện tử; hay với phân tử dược cho việc trị liệu ung thư.

Tháng 12 năm 2010, Viện Hàn lâm Khoa học Thụy Điển trao giải Nobel Vật lý cho công trình nghiên cứu graphene của hai nhà khoa học người Anh gốc Nga, Andre Geim và Konstantin Novoselov (Đại học Manchester,Anh quốc). Graphene là một lớp của than chì (graphite). Từ lâu, người ta đã biết rõ cấu trúc lớp (layered structure) của than chì, vì giá rẻ nên không biết làm gì hơn là dùng làm lõi bút chì. Geim và Novoselov dùng một thao tác nano đơn giản bằng cách áp băng keo lên than chì để tách ra một mảng graphene. Từ đó than chì từ một "phó thường dân" được thăng hoa trở thành hoàng tử. Việc tách rời từng lớp graphene từ than chì lần đầu tiên đã cho ngành vật liệu học một vật liệu nano thuần carbon hai thứ nguyên với độ dày của một nguyên tử. Tầm quan trọng trong ứng dụng của graphene và việc mở rộng chân trời nghiên cứu vật lý lý thuyết có lẽ là hai nguyên nhân chính trong việc trao giảiNobel cho Geim và Novoselov, dù rằng hai ông chỉ mới chế tạo graphene vào năm 2004.

Như vậy, trong một phần tư thế kỷ qua carbon trở nên một vật liệu quan trọng với giải Nobel Hóa học (1996) cho fullerene, giải Nobel Vật lý (2010) cho graphene, và các loại vật liệu nano kim loại hay bán dẫn được thiết kế và chế tạo ở mức độ phức tạp đa năng chưa từng thấy trong lịch sử khoa học. Hệ quả là đã có hàng ngàn báo cáo khoa học được phát biểu trên các tạp chí chuyên ngành, hàng ngàn đăng ký phát minh đã xuất hiện và vẫn tiếp tục gia tăng theo con số lũy thừa. Việc khám phá graphene với những tính chất đặc thù của vật liệu nano hai thứ nguyên càng gia tăng sự hào hứng trong các nỗ lực nghiên cứu cơ bản lẫn ứng dụng. Trong cái nhìn của các nhà vật lý, chúng ta đã có đủ toàn bộ vật liệu nano từ hạt nano (chấm lượng tử) với zero thứ nguyên, ống than nano một thứ nguyên và graphene hai thứ nguyên để thực chứng những hiện tượng đã được tiên đoán từ các lý thuyết vật lý trong nhiều năm qua.

Nhưng các ứng dụng thực tiễn và sản phẩm nano thì ra sao? Sau 25 năm nghiên cứu với tổng kinh phí nghiên cứu đầu tư trên toàn thế giới vào công nghệ nano có thể đã vượt qua mốc trăm tỷ đô la, chưa kể chi phí xây dựng hạ tầng cơ sở cho các viện nghiên cứu, cộng với một tài sản trí tuệ của hàng ngàn nhà nghiên cứu từ những khoa học gia tầm cỡ của hành tinh đến các nghiên cứu sinh bình thường, đã đến lúc người ta đặt câu hỏi bao giờ thì kho tàng trí tuệ này mới được đem ra ứng dụng biến chế ra thương phẩm phục vụ con người và làm giàu cho nền kinh tế quốc gia. Liệu nền công nghệ nano có phải là con gà đẻ trứng vàng tạo ra những đợt sóng thần cách mạng công nghệ như các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp đã kỳ vọng? Nếu ta có một cái nhìn khe khắt hơn thì một phần tư thế kỷ có lẽ đã đủ dài để biến một phát minh khoa học trong phòng thí nghiệm thành những sản phẩm trên thương trường.

Lịch sử khoa học cho thấy việc áp dụng chất bán dẫn vào transistor chế tạo các dụng cụ điện tử kể cả máy tính tạo ra cuộc cách mạng tin học, hay việc phát minh ra sợi nylon tạo ra các loại vải vóc nhân tạo thay thế tơ tằm, len dạ thiên nhiên làm thay đổi khái niệm "mặc" của con người, cũng như việc sử dụng các loại sợi gia cường như sợi carbon (carbon fibres), sợi Kevlar để chế tạo composite công nghệ vừa nhẹ vừa bền thay thế kim loại; tất cả những sự kiện khoa học công nghệ này từ phòng thí nghiệm cho đến thương trường không quá 30 năm. Tuy nhiên, trong cùng một thời gian ta phải khách quan nhìn nhận rằng dù vật liệu nano càng ngày càng đa dạng và tinh vi nhưng cho đến nay chúng vẫn chưa mang tới cho nhân loại một sản phẩm đổi đời như transistor, vải vóc nhân tạo hay composite gia cường đã làm trong quá khứ.

Tại các hội nghị khoa học hay trong các bài báo cáo, các nhà khoa học có thói quen dự phóng, thậm chí cường điệu những tiềm năng ứng dụng của một phát hiện có lẽ để kích thích sự lắng nghe của các cơ quan tài trợ với niềm hy vọng tìm được kinh phí cho tài khóa tới, sẽ mua thêm được nhiều thiết bị và ban phát nhiều học bổng cho các nghiên cứu sinh xuất sắc. Cuối cùng, họ sẽ xuất bản những bài báo trên những tạp chí có chỉ số ảnh hưởng cao (high impact factor) và giáo sư chỉ đạo sẽ có nhiều cơ hội tìm thêm kinh phí mới. Trước những khám phá khoa học, doanh nhân có một cái nhìn khác, sâu sắc và lạnh lùng hơn vì mục đích cuối cùng của doanh nghiệp là lợi nhuận. Một doanh nhân đã từng tuyên bố: "Một phát minh cần phải 10 lần tốt hơn và 10 lần rẻ hơn sản phẩm hiện có thì mới có cơ hội xuất hiện trên thương trường". Sự sống còn của một doanh nghiệp tùy vào sự thỏa mãn của khách hàng và lòng hoan hỉ của các chủ cổ đông. Từ phòng thí nghiệm đến sàn chứng khoán là con đường dài cho một phát minh và cũng lắm khi nó buộc phải bị chôn sống giữa đường. Công nghệ nano cũng không nằm ngoài các quy luật thương mãi. Thêm vào đó ta có thể tìm thấy sự trì trệ trong việc thương phẩm hóa của vật liệu nano gây ra từ các nguyên nhân sau: (1) sự đa dạng của vật liệu nano, (2) sự đa dạng của các ứng dụng, (3) sự cạnh tranh về giá cả, hiệu năng và phương pháp sản xuất của vật liệu "cổ điển" hiện có trên thương trường và (4) vấn đề an toàn sức khoẻ và độc tính của vật liệu nano. Ta có thể hình dung nền công nghệ nano như một người đang đi vào cái tuổi trung niên có cái đầu bách khoa rất to nhưng tứ chi chậm phát triển, có mầm bệnh lại thêm cái tính gàn dở muốn làm nhiều việc cùng một lúc! Nói như thế xem chừng quá ngôn nhưng sự đa dạng của vật liệu nano với nhiều ứng dụng đa ngành từ vật lý đến sinh y học, từ điện tử học đến hóa học đã làm chậm tiến trình thương phẩm hóa. Nền công nghệ nano trở thành người tù trong sự thông thái của mình.

Ta hãy xem vài tiềm năng ứng dụng của ống thannano. Ống than nano có cơ tính tuyệt vời, cứng hơn thép 5 lần, bền hơn thép 160 lần nhưng lại nhẹ hơn thép gần 6 lần. Có thể nói ống than nano có cơ tính cao nhất so với các vật liệu người ta biết từ trước đến nay. Cần phải nhấn mạnh rằng đây là cơ tính của một ống than riêng lẻ. Gia cường các loại polymer/epoxy là một đề tài nghiên cứu quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp từ nhiều thập niên. Việc triển khai composite giữa polymer/epoxy và ống than nano là một hướng đi tất nhiên trong lĩnh vực gia cường. Trải nghiệm hằng ngày cho ta biết những đồ gia dụng polymer (plastic) rất tiện lợi vì giá rẻ, dễ chế biến, nhẹ nhưng giòn, dễ gãy nứt. Polymethylmethacrylate (PMMA), một loại plastic gia dụng trong suốt như kính, chỉ cần 1 % ống than nano cũng đủ làm tăng cơ tính của polymer nhiều hơn 5 lần. Như thế ta chỉ cần một lượng rất nhỏ ống than nano để gia cường PMMA mà vẫn giữ được sự trong suốt của nó. Đây sẽ là một sản phẩm tuyệt vời. Ngoài ra, người ta có thể chế tạo áo giáp với composite ống thannano với cường độ bảo vệ lớn hơn nhiều lần so với áo giáp Kevlar hiện có. Trên thực tế, ống than nano không hiện hữu từng ống riêng lẻ mà nhiều ống dính vào nhau thành cụm hay bó (Hình 1). Trong quá trình sản xuất, sự kết tập của ống thành cụm hay bó xảy ra một cách tự nhiên vì ống có diện tích bề mặt rất lớn nên lực Van der Waals tạo ra sức hút rất hữu hiệu giữa các ống. Tiếc rằng, độ cứng (mô-đun Young) của những cụm này chỉ bằng 1/10 và độ bền lắm lúc chỉ còn 1/100 trị số của các ống nano tạo thành.

Hình 1: Sự kết tập của ống than nano do lực Van der Waals (ảnh của tác giả).

Việc gia cường với ống than nano cần phải có những ống riêng lẻ. Vì vậy, sự thành bại của composite giữa polymer và ống thannano tùy thuộc vào cách tinh chế, gỡ rối cụm và bó ống nano và phân tán hiệu quả từng ống nano trong chất nền. Cho đến ngày hôm nay (2010), chưa có một phương pháp hữu hiệu nào để tách các ống than nano hoàn toàn thành những ống riêng lẻ. Cơ tính tuyệt vời của ống vẫn chưa được tận dụng và composite được gia cường bằng ống than nano chưa là sản phẩm trên thương trường.

Một ứng dụng lớn khác của ống than nano là công nghiệp điện tử. Những công ty tầm cỡ như IBM (Mỹ), Samsung (Hàn Quốc), NEC (Nhật Bản) đã đầu tư vào việc nghiên cứu sử dụng ống than nano vào các dụng cụ điện tử. Ống than nano mang đặc tính dẫn điện đạn đạo (electrical ballistic conduction), nghĩa là nhờ vào hình dạng ống electron có thể di chuyển tự do mà không bị va chạm vào thành ống, nhờ vậy việc phát nhiệt được giảm thiểu tối đa. Độ dẫn điện của ống có thể điều chỉnh từ mức bán dẫn đến kim loại. IBM đã tận dụng những đặc tính này để chế tạo transistor ống nano [2]. Vật liệu chính của transistor hiện tại là chất bán dẫn silicon. Cột sống của các dụng cụ điện tử, máy tính và công nghệ tin học là transistor silicon. Trong vòng 40 năm cho đến ngày nay, transistor silicon đã được thu nhỏ vài chục triệu lần và giá cả chế tạo một transistor giảm đi một triệu lần. Nếu giá chiếc xe hơi có độ giảm giá giống như transistor thì ngày hôm nay ta có thể mua một chiếc xe hơi với giá vài xu! Hiện nay, transistor "Penryn" do hãng Intel chế tạo từ nguyên tố silicon và hafnium có kích thước 45 nanomét là transistor nhỏ nhất trên thương trường. Transistor này nhỏ đến mức người ta có thể xếp 2000 transistor trong một khoảng không gian dày bằng đường kính sợi tóc. Kỹ thuật sản xuất chip vi tính hiện nay đã phát triển đến mức 1 tỷ transistor trong một chip chỉ to vài cm². Theo luồng chế biến này, người ta dự đoán rằng transistor silicon với kích cỡ 16 nanomét sẽ được tung ra thị trường vào năm 2018.

Khi transistor càng nhỏ, ta có thể gia tăng số transistor làm dụng cụ càng linh hoạt, chức năng càng cao, ứng đáp càng nhanh chóng, kích thước càng mỏng, nhỏ và gọn gàng. Từ những ưu điểm này, sự đòi hỏi thu nhỏ kích thước transistor càng lúc càng mãnh liệt. Tuy nhiên, sự thu nhỏ của transistor silicon không thể vượt mức nhỏ hơn 10 nanomét. Nhưng các công trình nghiên cứu của IBM và các nhóm nghiên cứu khác trong 15 năm qua cho thấy transitor ống than nano có thể vượt qua mốc 10 nanomét. Gần đây, graphene nhập cuộc. Năm 2008, nhóm Manchestercủa Geim và Novoselov đã chế tạo transistor graphene ở kích cỡ 1 nanomét. Có thể đây là kích cỡ nhỏ tận cùng của một transistor. Rõ ràng là một đột phá nhưng chỉ mang tính hàn lâm. Sẽ còn rất lâu trong tương lai transistor ống nano hay graphene mới có thể thay thế transistor silicon vì vấn đề kỹ thuật và giá cả. Chướng ngại kỹ thuật thứ nhất là sự đồng nhất tuyệt đối của vật liệu sử dụng. Ống than nano dùng cho transistor cần phải có kích thước đồng nhất ở cấp nanomét và độ dẫn điện giống nhau. Yêu cầu này đã thúc đẩy việc sản xuất ốngthan nano chất lượng cao (Bảng 1) nhưng vẫn chưa đạt được yêu cầu của transistor [3]. Chướng ngại thứ hai là các nhà khoa học chưa triển khai được quá trình chế tạo siêu vi mạch tạo ra chip chứa hàng trăm triệu transistor ống nano hay graphene như chip transistor silicon hiện tại.

Ứng dụng trong gia cường và transistor của ốngthan nano là hai ứng dụng có tiềm năng tạo nên một cuộc cách mạng công nghệ trong thế kỷ 21. Tuy nhiên, viễn ảnh thành công vẫn còn mờ mịt. Bảng 1 cho thấy hiện trạng ứng dụng và hướng phát triển của của ống than nano phần lớn vẫn còn trong thời kỳ nghiên cứu hay triển khai sản phẩm.

Bảng 1: Nghiên cứu và triển khai của các sản phẩm ống than nano [4]

Công ty	Sản phẩm	Giai đoạn
Ống than nano chất lượng cao cho các ứng dụng điện tử
CarboLex (Mỹ)	Chế tạo bằng hồ quang hay CVD*	Sản xuất
Carbon Nanotechnologies (Mỹ)	Chế tạo bằng CVD	Sản xuất
Carbon Solutions (Mỹ)	Chế tạo bằng hồ quang	Sản xuất
SouthWest NanoTechnologies (Mỹ)	Ống than nano đặc biệt từ CVD	Sản xuất
Thomas Swan (Anh)	Ống than nano sản xuất đại trà từ CVD	Sản xuất
Phim trong suốt
Battelle Memorial Institute (Mỹ)	Lớp phủ trong suốt	Nghiên cứu
Eikos (Mỹ)	Mực in dẫn điện	Triển khai sản phẩm
Eastman Kodak (Mỹ)	Lớp phủ quang học trong suốt	Nghiên cứu, mẫu thử (prototype)
Unidym (Mỹ)	Phim cho màn hình chạm (touch screen), pin mặt trời, diode phát quang	Triển khai sản phẩm
Linh kiện
DuPont (Mỹ)	Linh kiện điện tử trong suốt	Nghiên cứu
IBM (Mỹ)	Transistor nano cho vi tính	Nghiên cứu
Intel (Mỹ)	Liên mạng vi mạch (interconnect)	Nghiên cứu
Motorola (Mỹ)	Bộ cảm ứng hóa và sinh học	Mẫu thử
Nanomix (Mỹ)	Bộ cảm ứng hóa và sinh học	Triển khai sản phẩm
Nantero (Mỹ)	Công nghệ bộ nhớ	Mẫu thử
Samsung (Hàn Quốc)	Màn hình	Nghiên cứu

* CVD (chemical vapour deposition): kết tủa hóa học từ pha hơi

Mặt khác, ứng dụng sinh y học của hạt nano tạo ra những dược liệu trị liệu và chẩn đoán ung thư [5]. Nhân loại đang chờ đợi một cuộc cách mạng hóa trị và xạ trị ung thư. Đã có nhiều báo cáo về việc tổng hợp các loại hạt nano "thông minh" có thể cảm nhận được tế bào ung thư, có khả năng tải thuốc và nhả thuốc tấn công vào các tế bào này. Hạt nano tải thuốc phải tương thích với cơ thể con người và tự phân hủy khi hoàn thành nhiệm vụ mà không sinh ra độc tố. Đây là hai yếu tố tiên quyết cho việc chấp nhận là dược phẩm trị liệu. Bảng 2 cho thấy "Cục quản lý thực phẩm và dược liệu" (Food and Drug Administration, FDA) của chính phủ Mỹ cho đến nay chỉ chấp nhận cho phổ biến hạt nano liposome và albumin, vốn là phân tử sinh học tương thích với cơ thể và có thể tự đào thải ra ngoài.

Bảng 2: Các dược liệu nano trị ung thư [6]

Loại hạt nano	Giai đoạn phát triển	Tên thuốc
Liposome	Được FDA* chấp nhận	DaunoXome, Doxil
Albumin	Được FDA* chấp nhận	Abraxane
Mixen polymer	Thử nghiệm lâm sàng	-
Liên hợp polymer/thuốc	Thử nghiệm lâm sàng	-
Liposome định hướng**	Thử nghiệm lâm sàng	-
Hạt polymer định hướng**	Thử nghiệm lâm sàng	-
Ống than nano, hạt silica, hạt nano vàng	Thử nghiệm lâm sàng	-

* FDA: Food and Drug Administration. "Cục quản lý thực phẩm và dược liệu" cuả chính phủ Mỹ.

** Có chức năng tìm tế bào ung thư.

Vấn đề an toàn sức khỏe và độc tính của vật liệu nano đang trở thành mối quan tâm hàng đầu của chính phủ và các doanh nghiệp đang đầu tư vào công nghệ nano. Nó như một luồng nước ngầm nguy hiểm đang cuồn cuộn chảy dưới một dòng sông êm đềm lấp lánh ánh hào quang. Khả năng gây ung thư của ống than nano và sự kiện về hạt nano titanum dioxide trong kem chống nắng có thể phá hỏng não bộ của chuột đã phần nào làm lu mờ ánh hào quang và gióng lên tiếng chuông cảnh báo trong cộng đồng nghiên cứu khoa học. Đây là một vấn đề rất lớn liên quan đến an toàn sức khỏe của công nhân hằng ngày tiếp xúc với vật liệu nano và người tiêu dùng sử dụng thành phẩm nano [7]. Các chính phủ tại Bắc Mỹ, châu Âu, Úc và Nhật Bản đã ban hành những quy định liên quan đến sự an toàn, cách xử lý và chế ngự trong các quy trình sản xuất và sử dụng vật liệu nano [8-10]. Những công trình nghiên cứu về tác động và cơ cấu xâm nhập vào tế bào sinh vật của vật liệu nano càng lúc càng gia tăng [11-14]. Vật liệu nano lành hay dữ? Hiện tại chúng ta chưa có câu trả lời dứt khoát.

Hiện trạng nghiên cứu của công nghệ nano là hai mặt mâu thuẫn. Một mặt là nghiên cứu cơ bản mang tính hàn lâm, các phát hiện mới về đặc tính điện tử, quang điện tử và lượng tử của vật liệu nano vẫn không suy giảm dù thời gian đã kéo dài 25 năm. Graphene lại bùng ra một cao trào mới. Sau khi được giải Nobel, Novoselov cao hứng tuyên bố: "Graphene là một mỏ vàng nghiên cứu. Nó sẽ kéo dài mãi như bất tận". Mặt kia là các vướng mắc kỹ thuật và quan ngại về an toàn như đã đề cập ở trên, làm trì hoãn các dự án sản xuất đại trà sản phẩm nano khiến cho nền công nghệ nano hiện tại nhấp nhô như những gợn sóng lăn tăn trên mặt hồ thu hơn là những ngọn sóng thần đại dương làm khuynh đảo thế giới.

Trong một nước đang phát triển như Việt Nam và trước sự đa dạng và phức tạp của công nghệ nano, trên bình diện đối nội, chính phủ cần có một nhận thức khách quan về tiềm năng và rủi ro của nền công nghệ này để định hướng và xác lập các lĩnh vực nghiên cứu ưu tiên nhằm đưa ra chính sách cung cấp kinh phí cho việc tuyển chọn các đề án nghiên cứu thực tế phù hợp với sinh hoạt người dân và làm giàu cho nền kinh tế quốc gia. Đồng thời tạo ra nội lực trong các lĩnh vực nghiên cứu ưu tiên. Như trình bày ở trên, chúng ta đang có một kho tàng tri thức nano công khai gần như miễn phí được tích tụ trong một phần tư thế kỷ lại được hỗ trợ bằng những lý thuyết vật lý tuyệt vời đang chờ đợi những cái đầu kinh thương khoa học biến thành sản phẩm. Việt Nam có nhiều lý thuyết gia lỗi lạc nhưng hầu như thiếu vắng những nhà nghiên cứu tinh thông trong chế tác (manufacturing). Nền công nghệ nano đang cần những đầu óc và bàn tay chế tạo các sản phẩm nano. Trên bình diện đối ngoại, để bắt kịp thế giới việc hợp tác và gởi nghiên cứu sinh làm việc tại các viện công nghệ nano quốc tế, đặc biệt cơ quan nghiên cứu R&D của các công ty danh tiếng, trở nên cấp bách hơn bao giờ hết. Có lẽ chính phủ ta cũng nên đầu tư tạo mối liên hệ với các giáo sư tầm cỡ hay giám đốc công ty R&D đã nghĩ hưu qua các hoạt động tư vấn. Ngoài kiến thức chuyên môn, sau lưng các vị này là một mạng lưới dày đặc những quan hệ mà ta cần để khắc phục khó khăn trong việc phát triển khoa học và công nghệ.

Trương Văn Tân
Melbourne, tháng Giêng 2011.

Tài Liệu Tham Khảo

1. J. Kim, J. E. Lee, J. Lee, Y. Jang, S.-W. Kim, K. An, J. H. Yu and T. Hyeon, Agnew. Chem., 118 (2006), 4907. Agnew. Chem. Int. Ed., 45 (2006) 4789.

2. P. Avouris, Z. Chen and V. Perebeinos, Nature Nanotechnology, 2(2007) 605.

3. J. Appenzeller, Proceedings of the IEEE, 96 (2008) 201.

4. G. Gunner, Scientific American, May 2007, 76.

5. "Nanofunctional Materials in Cancer Research", MRS Bulletin, 34(June 2009).

6. J. R. Heath, M. E. Davis and L. Hood, Scientific American, February 2009, 44.

7. P. Gould, Nano Today, 1 (May 2006), 34.

8 . "Engineered Nanomaterials: A Review of the Toxicology and Health Hazards", Safe Work

Australia

, November 2009.

9. Engineered Nanomaterials: Evidence on the Effectiveness of Workplace Controls to Prevent Exposure", Safe Work Australia, November 2009.

10. "Approach to Safe Nanotechnology", NIOSH, March 2009.

11. A. D. Maynard, Nano Today, 1 (May 2006) 22.

12. N. Lewinski, V. Colvin and R. Drezek, Small, 4 (2008) 26.

13 .S. M. Hussain et al, Adv. Mater. 21 (2009), 1549.

14. Y. Lee and K. E. Geckeler, Adv. Mater. 22 (2010), 4076.

Trương Văn Tân
Cùng một tác giả:

Vật liệu thần kỳ: Ống than nano

Nguyên quán: tỉnh Đồng Tháp.

Học vị: B. Eng. (1975) và M. Eng. (1977) (Tokyo Institute of Technology, Nhật Bản), Ph.D. (1980) (University of Adelaide, Úc).

Hiện làm việc tại Defence Science and Technology Organisation (Viện Khoa học và Công nghệ Quốc phòng, Úc)

Đã công bố nhiều công trình về vật liệu polymer, polymer dẫn điện và ống than nano trên các tạp chí khoa học quốc tế.

Chuyên gia thẩm định các đề án nghiên cứu cho Australian Research Council (Bộ Giáo dục, Úc).

Giải thưởng: Best Research Awards (1995 và 2006, DSTO Bộ Quốc phòng, Úc), Marshall Fordham Award for Best Research Paper (1999, Australasian Corrosion Association).

Sở thích: Lịch sử, văn học, du lịch.