Công nghệ và ứng dụng vật liệu nano

03:54' PM - Thứ hai, 05/08/2013
Ngàynay ta thường nghe đến thuật ngữ công nghệ nano, vật liệu nano, khoa học nano,hóa học nano, v.v... Tiếp đầu ngữ “nano” cónghĩa là một phần tỷ (10 -9). Nanomet là độ dài một phần tỷ met. Đểhình dung nanomet nhỏ như thế nào, hãy xem các ví dụ sau:

- Nguyên tử có kích thước: 0,1nm

- Phân tử (tập hợp nhiều nguyên tử): 1-10 nm

- Vikhuẩn: 50nm

- Hồnghuyết cầu: 10.000 nm

- Tinhtrùng: 25.000 nm

- Đườngkính sợi tóc: 50.000 nm

Khoa học nano làkhoa học nghiên cứu các hiện tượng, các đặc tính cũng như cách tạo ra các vật liệu cực nhỏ - có kích thước nano. Tại kích thước này, tính chất của vật liệu khác hẳn với tính chất củachúng ở kích thước lớn hơn.

Công nghệ nano làcông nghệ nghiên cứu thiết kế, phân tích đặc trưng, chế tạo và ứng dụng các cấutrúc thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng và kích thước ở quy mônano mét.

Năm1959, giáo sư Richard Feyman (Viện Công nghệ Masstchusets-MIT) đề xuất ý tưởngmới, theo đó ông cho rằng khoa học đã đi vào chiều sâu của cấu trúc vật chấtđến từng phân tử, nguyên tử và hơn nữa. Thay vì phải phân nhỏ vật chất, tại saota không đi từ cái vô cùng nhỏ? Đây là ýtưởng mà sau này trở thành một trong hai cách tạo ra vật liệu nano bằng phươngpháp từ dưới lên (bottom-up). Mười năm sau, Eric Drexler lần đầu tiên đưa rathuật ngữ “Nanotechnology”- công nghệ nano.

Năm1985, Gerd Bining (Đức) và Heinrich Rohrer (Thụy Sỹ) tạo ra kính hiển vi quansát được vật có kích thước bằng 1/25 kích thước phân tử. Đây là phương tiện đầutiên có thể “nhìn” thấy vật liệu nano.

Thuậtngữ “công nghệ nano” thực sự được sử dụng vào năm 1974 khi Nario Taniguchi, nhànghiên cứu tại trường đại học Tokyo, đã sử dụng thuật ngữ này để đề cập khảnăng chế tạo cấu trúc vi hình của mạch vi điện tử.

Vậtliệu (bao gồm các lá nano, sợi và ống nano, hạt nano) được điều chế bằng nhiềucách. Vật liệu nano có những tính năngđặc biệt mà vật liệu truyền thống không có được. Đó là do sự thu nhỏ kíchthước và việc tăng diện tích bề mặt của vật liệu này.

NỘI DUNG

I. VÀI KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ VÀ VẬT LIỆU NANO.. 3

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦACÔNG NGHỆ NANO... 9

II.1. Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử.. 9

II.2. Hiệu ứng bề mặt ……………………10

II.3.Kích thước tới hạn.

III. CHẾ TẠO VẬT LIỆUNANO... 11

III.1. Cách từ trên xuống.. 12

III.2. Cách từ dưới lên.. 12

1.Phươngpháp sol-gel

2.Phương pháp kết tủa hóa học

3.Phương pháp thủy nhiệt

4. Các phươngpháp khác

IV. CÁC PHƯƠNG TIỆN VÀ THIẾT BỊ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC, CẤU TRÚC VÀ CÁC ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆUNANO.. .. .

IV.1. Phương pháp hiển vi điện tử

IV.1.1. Hiển vi điện tử truyền qua

IV.1.2. Hiển vi điện tử quét

IV.1.3. Kính hiển vi quét đường hầm STM

IV.1.4. Hiển vi lực nguyên tử

V. ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ VÀ VẬT LIỆU NANO.. 27

V.1. Vật liệu nanocomposit và ống nanocarbon

V.2. Đại phân tử fullerene C60

V.3. Hạt nano

V.4. Ứng dụng nano trong công nghệ thông tin, truyềnthông,
linh kiện điện tử và cảm biến

V.5. Công nghệ nano và vấn đề năng lượng

V.6. Vật liệu nano và sức khỏe con người

V.7. Công nghệ nano và vấn đề môi trường

V.8.Chất bám dính khô và bí mật bàn chân con thạch sùng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Kenneth J. Klabunde (2001): NanoscaleMaterials in Chemistry A John Wily & Sons, Ins…

2. A.G.Souza Filho and S.B. Fagan (2011): Nanomaterials properties. NanostructuredMaterials for Engineering Applications

3.Royal Society and Royal Academy of Engineering (2004): Nanoscience and nanotechnologies: Opportunities and uncertainties

4.Nanotechnology. Discovery Publishing House. ISBN 81

Xem chi tiết: Liênhệ Trung tâm TT KHKT Hóa chất


Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,