Những điều thú vị về công nghệ nan nô (phần 2)

Chúng ta hãy bắt đầu với những kiến thức cơ bản: khái niệm nan nô xuất phát từ Hy lạp dwaft. Tiếp vị ngữ của nano thể hiện phân số một phần tỷ, và được sử dụng để đo thời gian như nanosecond, dung tích nanolít, khối lượng nanogam hoặc chiều dài nano mét. Người ta thường sử dụng nano để biểu thị độ dài ở mức độ nguyên tử, từ 0.1nm tới 100nm. Kết cấu nano hoặc vật liệu nano là dạng vật chất có kích thước đo theo tỷ lệ nano.

Để minh họa cho mức độ nhỏ bé của kích thước nano, hãy hình dung xếp 7 nguyên tử ô xy hoặc xếp 3 đến 4 phân tử nước sẽ tạo thanh một nano mét. Nhưng như thế vẫn còn khó hình dung. Thử hình dụng theo cách này: một phân tử hồng cầu rộng khoảng 7,000nm. Hoặc theo cách so sánh này, bởi vì không thể còn có cách nào cụ thể hơn nữa: một sợi tóc trên đầu bạn có độ dầy khoảng 50,000-100,000 nm. Sau đây là một vài cách minh họa khác:

 Sợi tóc nằm trên các tuýp cac bon.

-         móng tay của bạn mọc dài 1 nm /giây.

-         quả cầu có đường kính 1nm tương tự như quả bóng đá so với trái đất.

-         khoảng thời gian bạn cầm dao cạo đưa lên mặt để cạo râu, râu của bạn đã mọc dài thêm 1nm.

-         xếp 8 đến 10 nguyên tử, tùy theo nguyên tố gì, sẽ tạo thành 1nm.

Đến đây chắc bạn đã hình dung được chút ít mức độ nhỏ bé của nano. Thực là khó để hình dung ra mức độ nhỏ bé thế nào của nano

Khi đề cập đến công nghệ nano, chúng ta cần phân biệt giữa khoa học nano và công nghệ nano. Lĩnh vực khoa học nano nghiên cứu chức năng, hoạt động và khai thác vật liệu nano, lĩnh vực này là sự tiếp nối của nghành khoa học hiện có về nano. Công nghệ nano tiến hành thiết kế, xác định đặc tính, sản xuất và ứng dụng các kết cấu, thiết bị và hệ thống bằng cách kiếm soát hình dạng và kích thước theo tỷ lệ nano.

Công nghệ nano có nhiều lĩnh vực: sinh học, vật lý hoặc hóa học, hoặc các lĩnh vực khoa học thực tế đang nghiên cứu phát triển quá trình sản xuất ra kết cấu nanô.

Cuối cùng, không có một ngành công nghệ nano riêng lẻ.  Thứ mà chúng ta gọi là công nghệ nano thì không phải là một ngành công nghiệp; cũng không phải là một lĩnh vực nghiên cứu độc lập. Nó bao gồm nhiều lĩnh vực công nghệ đang được sử dụng trong các ngành công nghiệp truyền thống (do vậy, sẽ là thích hợp hơn nếu coi công nghệ nano là một tập hợp nhiều lĩnh vực công nghệ riêng lẻ). Bạn thường thấy công nghệ nan nô được miêu tả là công nghệ nan nô cơ bản- đây là những nghành công nghệ đóng vai trò nền móng cho các ngành công nghệ khác và cho nhiều ứng dụng thực tế; công nghệ nan nô còn được coi là đóng vai trò then chốt cho sự phát triển trong nhiều lĩnh vực. Hệ điều hành trong máy tính là một ví dụ điển hình cho ngành công nghệ cơ bản. Thay vì phải làm việc trực tiếp với phần cứng máy tính, các nhà lập trình chỉ cần thực hiện thao tác với mọt hệ điều hành ảo để xây dựng những ứng dụng khác nhau từ game tới phần mềm kiểm soát điều khiển cho nhà máy điện nguyên tử. Cũng với cung cách tương tự, công nghệ nano sẽ cho phép kiểm soát một cách chính xác từng nguyên tử hoặc phân tử, dẫn tới một khả năng không thể dự liệu trước được trong nhiều lĩnh vực khác nhau để phát triển vật liệu, thiết bị mới hoặc cho ra những giải pháp mới.

Đến đây câu hỏi đặt ra là: vậy công nghệ nan nô thực chất là gì? Vâng, không có một định nghĩa đầy đủ cho nó. Một trong những vấn đề về công nghệ nano mà công chúng gặp phải đó là sự không rõ ràng về khái niệm nan nô.

Trước đây, những người trong ngành chế tạo phân tử sử dụng khái niệm này để miêu tả thiết bị nano như mô tơ điện, máy tính, rô bốt, sau đó bao gồm cả quá trình quan sát, đo đạc và ứng dụng vật chất ở mức độ nano. Năm 1974, Giáo sư Norio Taniguchi, người đề xướng công nghệ nano, đã không sử dụng khái niệm này vào máy móc thiết bị khoa học viễn tưởng như trong phim Star Trek, mà để miêu tả quá trình chế tạo chất bán dẫn.

Ngày nay, hầu hết các định nghĩa đều xoay quanh việc nghiên cứu và kiểm soát các hiện tượng và các vật liệu nan nô dưới 100nm. Một số định nghĩa bao hàm cả hệ thống/thiết bị phân tử và một số những fan của công nghệ nano còn muốn bao gồm cả những hệ thống ngoại vi. Năm 2006 tạp chí Công nghệ nano tự nhiên đã hỏi 13 nhà nghiên cứu từ các lĩnh vực khác nhau về khái niệm công nghệ nano, và đã nhận được những câu trả lời rất khác nhau liên quan đến các khía cạnh khác nhau. Vì thế nếu bạn cần một định nghĩa, hãy chọn lấy một định nghĩa mà bạn cho là đúng nhất.

Video về kích cỡ nano nhỏ tới mức nào:
 

(theo tài liệu nước ngoài)