Hạt Nano Là Gì ? Công Nghệ Nano Được Ứng Dụng Như Thế Nào Trong Đời Sống

I. TỔNG QUAN1. CÔNG NGHỆ NANO LÀ GÌ? Nói một cách đơn giản, khoa học nano là nghiên cứu về vật chất ở quy mô cực nhỏ – kích thước của nanomet (nm), một nanomet bằng một phần tỷ của mét (m) hoặc bằng một phần triệu của milimét (mm). Công nghệ nano là công nghệ liên quan đến thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng cách kiểm soát hình dạng và kích thước ở quy mô nanomet (từ 1 đến 100 nm). .Trên thực tế, các hạt nano đã tồn tại hàng triệu năm trong thế giới tự nhiên. Từ thế kỷ thứ 10, người ta đã sử dụng các hạt nano vàng để tạo ra thủy tinh, gốm sứ với nhiều màu sắc khác nhau (đỏ, xanh hoặc vàng tùy theo kích thước hạt)… Tức là con người đã sử dụng, từ rất lâu rồi chúng ta’ chúng ta đã chế tạo vật liệu nano, chỉ là chúng ta không biết nhiều về nó.

Đang xem: Hạt nano là gì

2. CÔNG NGHỆ NANO ĐƯỢC HÌNH THÀNH Ở ĐÂU? Năm 1959, khái niệm công nghệ nano được nhà vật lý người Mỹ Richard Feynman đề cập đến khi ông đề cập đến khả năng tạo ra vật chất ở kích thước siêu nhỏ từ quá trình cô đặc. sự kết hợp của các nguyên tử và phân tử. Vào những năm 1980, nhờ sự ra đời của hàng loạt thiết bị phân tích, trong đó có kính hiển vi đầu dò quét (SEM hay TEM) có khả năng quan sát kích thước của một vài nguyên tử hay phân tử, con người có thể quan sát và hiểu rõ hơn về lĩnh vực nano.3. VÌ SAO VẬT LIỆU NANO ĐƯỢC QUAN TÂM? Các tính chất thú vị của vật liệu nano bắt nguồn từ kích thước rất nhỏ của chúng có thể so sánh với kích thước tới hạn của nhiều tính chất hóa lý của vật liệu. Vật liệu nano nằm giữa tính chất lượng tử của nguyên tử và tính chất khối của vật liệu. Đối với vật liệu khối thì độ dài tới hạn của tính chất rất nhỏ so với độ lớn của vật liệu, còn đối với vật liệu nano thì không như vậy nên tính chất lạ bắt đầu từ nguyên nhân này.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO? Vật liệu nano có thể được chế tạo bằng bốn phương pháp phổ biến, mỗi phương pháp đều có điểm mạnh và điểm yếu, một số phương pháp có thể được áp dụng cho một số vật liệu. vật liệu tùy theo yêu cầu vật liệu, điều kiện trang thiết bị thí nghiệm…a. Phương pháp hóa ướt Phương pháp hóa ướt bao gồm các phương pháp thủy nhiệt, sol-gel và đồng kết tủa. Theo phương pháp này, các dung dịch chứa các ion khác nhau được trộn với nhau theo một tỷ lệ thích hợp, dưới tác dụng của các điều kiện nhiệt độ, áp suất, pH… mà vật liệu nano được kết tủa ra khỏi dung dịch. Sau quá trình lọc và sấy khô, vật liệu có kích thước nano thu được. Ưu điểm của phương pháp hóa ướt là vật liệu có thể chế tạo rất đa dạng, có thể là vật liệu vô cơ hoặc hữu cơ. cơ khí, kim loại. Ưu điểm của phương pháp này là rẻ tiền và có thể được sử dụng để sản xuất một số lượng lớn vật liệu, nhưng nó cũng có nhược điểm là khó tạo ra các hợp chất có phân tử nước. hiệu quả chưa cao, sản phẩm chưa đồng đều.

Xem thêm bài viết hay:  Mãi Yêu Tiếng Anh Là Gì

Xem thêm: Sinh năm 2007 tuổi gì và hợp với màu gì , sinh năm 2007 tuổi gì và hợp với màu gì

b. Phương pháp cơ học (Nano-Mechanical Method) Bao gồm các phương pháp nghiền, nghiền, hợp kim hóa cơ học. Trong phương pháp này, vật liệu ở dạng bột được nghiền thành kích thước nhỏ hơn. Ngày nay, máy nghiền được sử dụng phổ biến nhất là máy nghiền hành tinh hoặc máy nghiền quay. Phương pháp cơ học có ưu điểm là đơn giản, dụng cụ rẻ tiền và có thể chế tạo với một lượng lớn vật liệu. Tuy nhiên, nó có nhược điểm là các hạt bị kết tụ lại với nhau, kích thước hạt phân bố không đồng đều, dễ bị nhiễm bẩn từ các dụng cụ chế tạo và thường khó đạt được các hạt nhỏ. Phương pháp này thường dùng để tạo vật liệu phi hữu cơ như kim loại.c. Phương pháp bay hơi nhiệt bao gồm các phương pháp vật lý và hóa học in thạch bản, lắng đọng chân không. Những phương pháp này có hiệu quả trong việc tạo màng mỏng hoặc lớp phủ bề mặt, đồng thời cũng có thể được sử dụng để chế tạo hạt nano bằng cách cạo vật liệu nano khỏi tấm chắn. Tuy nhiên, phương pháp này không hiệu quả lắm để sản xuất vật liệu ở quy mô thương mại.d. Phương pháp pha khí bao gồm các phương pháp nhiệt phân ngọn lửa, nổ điện, phương pháp cắt bỏ bằng laser, bay hơi ở nhiệt độ cao và plasma. Nguyên tắc của các phương pháp này là hình thành vật liệu nano từ pha khí. Nhiệt phân là một phương pháp lâu đời, được sử dụng để tạo ra các vật liệu đơn giản như carbon và silicon. Đốt laser có thể tạo ra nhiều loại vật liệu, nhưng chỉ giới hạn trong phòng thí nghiệm vì hiệu quả thấp. Phương pháp plasma DC và AC có thể được sử dụng để tạo ra nhiều loại vật liệu, nhưng không phù hợp với vật liệu hữu cơ vì nhiệt độ của chúng có thể lên tới 9000oC.

Xem thêm bài viết hay:  Máy Trần Là Gì

Xem thêm: Cách Làm Củ Cải Ngâm Hàn Quốc (Gà, Củ Cải Ngâm Vàng Danmuji.)

II. Công nghệ nano cho phép thao tác và sử dụng vật liệu ở cấp độ phân tử, làm tăng và tạo ra các tính chất đặc biệt của vật liệu, giảm kích thước của các thiết bị và hệ thống xuống kích thước cực nhỏ. Công nghệ nano giúp thay thế các hóa chất, vật liệu và quy trình sản xuất truyền thống gây ô nhiễm bằng một quy trình mới nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng và giảm tác động đến môi trường. Công nghệ nano được coi là cuộc cách mạng công nghiệp, thúc đẩy sự phát triển trong mọi lĩnh vực, đặc biệt là y sinh, năng lượng, môi trường, công nghệ thông tin, quân sự… và tác động đến toàn xã hội. Trong y sinh học: hạt nano được ví như những robot nano xâm nhập vào cơ thể giúp con người can thiệp ở cấp độ phân tử hoặc tế bào. Hiện nay, con người đã tạo ra các hạt nano có đặc tính sinh học có thể dùng để hỗ trợ chẩn đoán bệnh, dẫn truyền thuốc, tiêu diệt tế bào ung thư… Năng lượng: nâng cao chất lượng pin năng lượng mặt trời, tăng hiệu suất và khả năng lưu trữ của pin và siêu tụ điện, tạo ra chất siêu dẫn như dây dẫn điện để truyền tải điện năng đi xa… Điện tử – cơ khí: chế tạo linh kiện điện tử nano tốc độ xử lý cao xử lý cực nhanh, chế tạo các thế hệ máy tính nano, sử dụng vật liệu nano chế tạo thiết bị ghi thông tin siêu nhỏ, màn hình máy tính, điện thoại, chế tạo thiết bị vật liệu nano siêu nhẹ – siêu bền cho ô tô, máy bay, tàu vũ trụ… Môi trường: chế tạo màng lọc nano lọc được các phân tử gây ô nhiễm; chất hấp phụ, chất xúc tác nano dùng để xử lý nhanh và triệt để chất thải… III. SẢN XUẤT VẬT LIỆU NANO VÀ ỨNG DỤNG TẠI VIỆN NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNGIII.1. Phương pháp Vật liệu nano đang được sử dụng hiện nay được chế tạo tại Viện Nghiên cứu Môi trường là phương pháp hóa ướt bao gồm phương pháp thủy nhiệt, sol-gel và phương pháp đồng kết tủa. Theo phương pháp này, các dung dịch chứa các ion khác nhau được trộn với nhau theo một tỷ lệ thích hợp, dưới tác dụng của các điều kiện nhiệt độ, áp suất, pH,… Đặc điểm của phương pháp này là rẻ tiền và có thể điều chế được. tạo ra khối lượng nguyên liệu lớn.III.2. Vật liệu chế tạo và ứng dụng của nó Hiện nay tại Viện Nghiên cứu Môi trường chúng tôi đã chế tạo được các dạng nano sau: a. HẠT NAN LEPIDOCROCIT (γ-FeOOH)

Xem thêm bài viết hay:  Quy luật giá trị là gì? Những ý nghĩa quan trọng của quy luật hiện nay

Bạn thấy bài viết Hạt Nano Là Gì ? Công Nghệ Nano Được Ứng Dụng Như Thế Nào Trong Đời Sống có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Hạt Nano Là Gì ? Công Nghệ Nano Được Ứng Dụng Như Thế Nào Trong Đời Sống bên dưới để Trường Cao đẳng Nghề Khách sạn Du lịch Quốc tế IMPERIAL có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: imperialhotelschool.edu.vn của Trường Cao đẳng Nghề Khách sạn Du lịch Quốc tế IMPERIAL

Nhớ để nguồn: Hạt Nano Là Gì ? Công Nghệ Nano Được Ứng Dụng Như Thế Nào Trong Đời Sống của website imperialhotelschool.edu.vn

Chuyên mục: Là gì?

Viết một bình luận