Công nghệ Nano là gì?

Một nanomét bé đến mức nào?

1 nanomét = 1 phần tỷ mét, viết tắt là nm. Để dễ tưởng tượng, ta lấy một sợi tóc chia ra làm 50.000 phần. Bề dày của mỗi phần sẽ khoảng 1 nanomét. 1 nanomét to hơn kích thước nguyên tử và tương đương kích thước phân tử.

Ngoài đơn vị nanomét, bạn cần biết thêm các đơn vị vi mô khác:

- Angstrom (1 nanomét = 10 angstrom)

- Micromét (1 micromét = 1000 nanomét).

Bé mới hay!

Công nghệ trong thế kỷ XXI đòi hỏi việc giảm kích thước tối đa của các máy móc, linh kiện và các phương tiện mà vẫn tăng cường được những tính năng hữu dụng của chúng. Càng nhỏ càng tiện ích.

Yêu cầu trên khiến chúng ta phải nghĩ đến những loại vật liệu mới, thay thế các vật liệu “to xác” trong quá khứ. Lời giải đáp chính là Công nghệ nano. Bạn có thể hiểu đơn giản:

Công nghệ Nano là gì?

Công nghệ nano là công nghệ chế tạo và điều khiển các tính chất của vật liệu nano.

Chữ “nano” có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp, có lẽ là “chú lùn”, “còi cọc”, “bé xíu”. Trong cuộc sống chúng ta vẫn thường nhớ những gì to lớn, đồ sộ như ngọn núi cao nhất, đại dương rộng nhất, động vật lớn nhất v.v… Nhưng không phải bởi vì kích thước nanomét là “chú lùn” mà nó chẳng làm nên trò trống gì. Trái lại, nhờ có nó, chúng ta thực hiện được biết bao điều kỳ diệu.

Như vậy, đối tượng nghiên cứu chủ yếu của công nghệ này là vật liệu nano.

Vật liệu nano là những vật liệu có kích thước nanomét (trong khoảng từ vài đến 100 nm), có tiềm năng ứng dụng làm nguyên liệu ban đầu để đổi mới các ngành công nghiệp điện tử, quang học, hóa học xúc tác, công nghệ gốm, công nghệ ghi thông tin, và công nghệ y sinh học v.v...

Các bạn có để ý rằng một con bọ chét bé xíu có thể nhảy cao gấp nhiều lần độ cao của nó trong khi con voi to đùng lại hoàn toàn không thể nhảy được?

Tương tự như vậy, khi giảm kích thước của một vật liệu đến thang nano thì các đặc tính vật lý, hóa học của nó sẽ thay đổi hoàn toàn. Điều này gọi là hiệu ứng kích thước (side effect). Ngoài yếu tố kích thước, các tính chất độc đáo của vật liệu nano còn được quyết định bởi cấu tạo bề mặt và sự tác động tương hỗ qua lại giữa chúng.

Bạn đừng tưởng chỉ bây giờ mới xuất hiện vật liệu nano nhé! Vật liệu nano thực tế đã được hình thành cùng với sự hình thành của trái đất.

Nhưng chỉ cho đến cuối thập niên 90 của thế kỷ trước, một số đặc tính ưu việt của vật liệu nano mới được các nhà khoa học trên thế giới để ý và nghiên cứu một cách có hệ thống. Ngành Công nghệ nano đã ra đời từ đó.