Một số ứng dụng quan trọng của công nghệ nano mà bạn nên biết

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu kỳ vọng các sản phẩm sử dụng công nghệ nano sẽ thúc đẩy tiến bộ trong các lĩnh vực như tính bền vững, y học và người máy.

• Học thạc sĩ giáo dục online 2024 cần điều kiện gì?
• Top 5 trung tâm đào tạo trực tuyến công nghệ thông tin uy tín
• Hệ thống đào tạo trực tuyến LMS là gì? Cách học online mới cho các bạn đi làm
• Hệ thống đào tạo trực tuyến elearning nào ở Việt Nam được tin cậy
• Review trung tâm đào tạo trực tuyến đại học mở

Các ví dụ sau đây chứng minh công nghệ nano có thể được sử dụng để cải thiện chức năng của một số sản phẩm, tác động đến sản xuất và quy trình trong nhiều ngành công nghiệp.

Áo giáp ống nano cacbon

Các vật liệu chống đạn rất cần thiết cho quân đội và người thực thi pháp luật, những người có nguy cơ cao đối mặt với vũ khí. Áo chống đạn phân tán lực của viên đạn trên một diện tích lớn hơn điểm va chạm, ngăn viên đạn xuyên qua cơ thể người mặc.

Công nghệ nano hiện đang được thử nghiệm như một phương tiện hiệu quả để tăng cường các vật liệu chống đạn truyền thống, như Kevlar. Mặc dù Kevlar có thể ngăn chặn một viên đạn xuyên qua, nhưng một lượng lớn năng lượng vẫn truyền sang người mặc, gây ra chấn thương do lực cùn. Trước đây, lớp mạ thép hoặc gốm đã được sử dụng để chống lại điều này, nhưng các kỹ sư đã phát hiện ra rằng việc đưa các ống carbon kích thước nano vào vật liệu Kevlar là một cách khác để tăng cường khả năng ngăn chấn thương do đạn và lưỡi dao gây ra.

Vật liệu bảo vệ bề mặt

Vật liệu bảo vệ bề mặt nano sử dụng vật liệu nano để tạo ra các lớp bảo vệ siêu mỏng củng cố bề mặt mà chúng được áp dụng. Nanorepel là sản phẩm sử dụng lớp phủ mịn bằng thủy tinh thạch anh tinh khiết, có khả năng chống lại nhiệt độ và vật liệu ăn mòn, để tăng cường tính linh hoạt và độ đàn hồi của bề mặt và ngăn ngừa thiệt hại do ứng suất. Các sản phẩm tương tự cũng có thể có đặc tính chống dính, giúp loại bỏ bụi bẩn, vết bẩn và chất nhờn khỏi bề mặt dễ dàng hơn.

Tấm pin mặt trời

Năng lượng mặt trời cho phép con người khai thác điện từ mặt trời mà không trực tiếp tạo ra chất thải, nhưng quá trình tạo ra pin mặt trời tiêu tốn nhiều năng lượng và có thể tạo ra một lượng lớn chất thải. Pin mặt trời quang điện được tạo ra bằng cách sử dụng các lớp silicon kết tinh đắt tiền được xử lý bằng hóa chất ăn da, vì vậy các nhà nghiên cứu đã tìm cách giảm chi phí sản xuất pin mặt trời hiệu quả thông qua kỹ thuật công nghệ nano. Tế bào Gratzel, sử dụng một lớp vật liệu được phủ các hạt nano titan dioxit có độ xốp cao làm vật liệu bề mặt thay vì silicon, sản xuất ít tốn kém hơn và cho phép các tế bào thu các tia nắng mặt trời trên diện tích bề mặt rộng hơn.

Sản phẩm Thực phẩm và Bao bì

Các nhà khoa học nano đang phát triển các kỹ thuật mới để điều chỉnh chính xác các hạt thực phẩm nhỏ nhất nhằm mang lại hương vị, kết cấu và mật độ dinh dưỡng cụ thể. Ví dụ, nếu một công ty muốn làm cho sốt mayonnaise loãng hơn, thì công ty đó có thể thay thế một phần hàm lượng chất béo trong mỗi hạt sốt mayonnaise bằng hàm lượng nước.

Một số công ty đang nghiên cứu các cách để cải thiện bao bì sản phẩm dễ hư hỏng bằng kỹ thuật công nghệ nano. SABMiller, một công ty sản xuất bia, kết hợp các hạt nano đất sét dễ vỡ trong các chai bia nhựa của mình. Những hạt đất sét nhỏ này lấp đầy nhiều không gian trên thành chai hơn so với các hạt nano nhựa và chúng khiến khí khó thoát ra hoặc xâm nhập vào chai bia, đảm bảo giữ được hương vị tối ưu lâu hơn.

Miếng dán xuyên da

Các miếng dán xuyên da thường cung cấp một liều lượng thuốc cụ thể sau khi được đặt lên da của một người, cho phép bệnh nhân tránh bị đau đớn và các biến chứng đường tiêu hóa do uống phải thuốc.

Cho đến gần đây, các loại thuốc có thể được sử dụng qua miếng dán xuyên da chỉ giới hạn ở những loại có phân tử đủ nhỏ để thấm qua da. Các kỹ sư công nghệ nano đang khám phá những cách mà microneedles – những chiếc kim nhỏ có kích thước dài từ 100 đến 1.000 micromet – có thể được tích hợp vào các miếng dán xuyên da để giải quyết vấn đề này. Các kim được gắn vào một miếng dán xuyên da và xuyên qua lớp trên cùng của da người dùng một cách không đau, giúp các loại thuốc đậm đặc hơn đi vào máu. Thông qua kỹ thuật điện tử nano, những miếng dán này cũng có thể được trang bị kim tiêm cho phép bệnh nhân hoặc bác sĩ ra lệnh cung cấp thuốc và liều lượng.

Kỹ thuật công nghệ nano và những tiến bộ trong tương lai

Khi kỹ thuật công nghệ nano phát triển, nó sẽ tiếp tục thay đổi cách các nhà khoa học nghiên cứu và sản xuất vật liệu mới ở cấp độ phân tử. Trong tương lai, các nhà nghiên cứu kỳ vọng các sản phẩm sử dụng công nghệ nano sẽ thúc đẩy tiến bộ trong các lĩnh vực như tính bền vững, y học và người máy. Ví dụ, các nhà khoa học có thể sử dụng kỹ thuật công nghệ nano để tạo ra các loại thuốc nhắm vào các tế bào cụ thể trong cơ thể hoặc chế tạo vật liệu có thể phát triển các cơ quan nhân tạo. Công nghệ nano cũng có thể được sử dụng để cải thiện tính bền vững và khả năng tiếp cận các nguồn tài nguyên thiên nhiên với các phát minh như lọc nước phân tử và vật liệu tự làm sạch.

Thứ hai, chúng ta có thể làm sạch ô nhiễm không khí, bao gồm cả khí nhà kính, bằng các chất xúc tác công nghệ nano giúp loại bỏ carbon dioxide khỏi không khí và tái cấu trúc nó thành các hóa chất mà chúng ta có thể sử dụng trong công nghiệp.

Các ứng dụng tiếp theo của công nghệ nano có khả năng tạo ra nhiều việc làm mới và các quy trình sản xuất nhanh hơn, hiệu quả hơn góp phần vào tăng trưởng kinh tế đáng kể.

Quỳnh Anh (dịch từ Onlinemaster.ohio.edu: https://onlinemasters.ohio.edu/blog/nanotechnology-engineering/)

Tin liên quan:

• NamiTech- FUNiX hợp tác chiến lược ứng dụng ChatGPT trong giáo dục
• FUNiX mở rộng hợp tác tại Nhật, thêm cơ hội việc làm cho học viên
• Xây dựng văn hóa học tập: Biến suy thoái thành cơ hội
• Chuyện nữ sinh học trực tuyến để tốt nghiệp đại học sớm
• CEO INNOCOM đánh giá cao ý nghĩa cuộc thi ChatGPT Hackathon
• Doanh nghiệp IT khát nhân lực kỳ vọng và tìm thấy gì ở FUNiX?
• Con gái có nên học công nghệ thông tin và nên bắt đầu thế nào?