Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 50 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
50
Dung lượng
1,64 MB
Nội dung
Công nghệnanôvàvậtliệunanô
từ nghiêncứuđếnthị trờng
GS. TS. Phan Hồng Khôi
1,2
1. Viện Khoa học Vật liệu,Viện Khoa học vàCôngnghệ Việt Nam
2. Trờng Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội
Hà nội 6 - 2006
1
Mục lục
Trang
I. Mở đầu 3
II. KHNN và CNNN là gì? 3
III. Nội dung của KHNN & CNNN 5
IV. Sản phẩm của CNNN vàthị trờng 5
V. Tình hình nghiêncứuvà phát triển CNNN trên thế giới 15
5.1. Khu vực châu á Thái Bình Dơng 17
5.1.1.Chính sách phát triển CNNN của các nớc APEC 18
5.1.2. Các nỗ lực thơng mại hoá CNNN ở khu vực châu á Thái
Bình Dơng
21
5.1.3. Đầu t cho CNNN của khu vực t nhân ở khu vực châu á
Thái Bình Dơng
22
5.1.4. Chính sách và Chơng trình CNNN ở một số nớc châu á 23
5.2. Chính sách phát triển CNNN của các nớc Châu Âu 30
5.3. Chính sách phát triển CNNN của Mỹ 34
5.4. Nhận xét 37
VI. Các hớng u tiên của CNNN ở các nớc đang phát triển 38
VII. Các đề xuất 40
VIII. Tình hình nghiêncứu CNNN ở Việt nam 42
IX. Kết luận 44
Tài liệu tham khảo
46
2
I. Mở đầu
Trong thời gian gần đây nhiều nhà hoạch định chính sách trên thế giới , kể
cả Tổng thống của một số cờng quốc công nghiệp đã quan tâm và thúc đẩy việc
phát triển Khoa học NanôvàCôngnghệNanô (KHNN&CNNN). Nhiều chính
phủ và tập đoàn kinh tế lớn đã đầu t cho KHNN&CNNN. Nhiều công trình
khoa học, nhiều bằng phát minh và sáng chế về KHNN&CNNN đã đợc công
bố. Nhiều sản phẩm của CNNN, đặc biệt là các loại VậtliệuNanô (VLNN) đã
xuất hiện và đang đợc sử dụng ngày càng nhiều trong hầu hết các lĩnh vực công
nghiệp, nông nghiệp, y tế, bảo vệ môi trờng, an ninh quốc phòng và đời sống. ở
Việt nam, các nhà khoa học ở một số viện nghiên cứu, trờng đại học cũng đã
bắt đầu tiếp cận với KHNN&CNNN trên cả hai bình diện: lý thuyết và thực
nghiệm. Một vài công ty thơng mại ở trong nớc cũng đã nhập khẩu một số sản
phẩm CNNN của nớc ngoài, Vấn đề đặt ra cho chúng ta là cần tìm hiểu xem
KHNN&CNNN là gì và khoa học, côngnghệ đó, hôm nay hoặc ngày mai cho
chúng ta cái gì? Côngnghệ đó là hiện thực không? và một điều quan trọng nữa
là, chúng ta cần làm gì để tiếp cận với KHNN& CNNN?
Trớc hết chúng ta tìm hiểu khái niệm về KHNN&CNNN và tiến tới một
định nghĩa về khoa học vàcôngnghệ này.
II. Khnn & CnNN là gì?
KHNN&CNNN là một lĩnh vực khoa học vàcôngnghệ (KH&CN) mới,
hiện đại và liên ngành, có thể hiểu dới các góc độ chuyên môn khác nhau. Các
nhà chuyên môn đã cố gắng đa ra nhiều cách diễn đạt ngắn và súc tích, gần với
một định nghĩa: KHNN&CNNN, hiểu một cách tổng quát là khoa học vàcông
nghệ nhằm tạo ra các vật liệu, linh kiện và hệ thống có các tính chất mới, nổi
trội nhờ vào kích thớc nanomét (10
-9
m), đồng thời điều khiển đợc các tính
chất và chức năng của chúng ở kích thớc nanô. Nhiều định nghĩa khác về
KHNN&CNNN cũng thể hiện nội dung đó.
Nh vậy KHNN&CNNN là KH&CN của những kích thớc nhỏ, bao gồm
vật liệu, linh kiện, thiết bị hoặc hệ thống. KHNN&CNNN bao gồm nhiều vấn đề
của vật lý, hoá học, toán học, y-sinh học và các ngành KH&CN khác. Dới đây
bản chất và thực trạng của KHNN&CNNN sẽ đợc trình bày một cách tóm tắt.
Nhân tố trung tâm của KHNN&CNNN là kích thớc: Khi kích thớc giảm
tới mức nanô mét thì các hiệu ứng lợng tử xuất hiện, nhờ vậy có thể thay đổi các
3
đặc trng của vậtliệu nh mầu sắc, nhiệt độ nóng chảy, các tính chất nhiệt, từ,
điện, quang mà không cần thay đổi thành phần hoá học. Điều đó dẫn tới xuất hiện
các tính chất mới, các sản phẩm mới không hề có trớc đây. Khi kích thớc giảm,
tỷ số giữa bề mặt và thể tích tăng mạnh, hiệu ứng bề mặt chiếm u thế là điều
kiện lý tởng cho các vậtliệu tổ hợp nanô (nanocomposite), các tơng tác hoá
học, xúc tác, các vậtliệu dự trữ năng lợng, các thuốc chữa bệnh thể hiện tính
chất đặc thù hoặc tăng khả năng hoạt động. Đồng thời khi hiệu suất làm việc của
các vậtliệu cao lên thì lợng vậtliệu sử dụng sẽ nhỏ hơn và lợng chất thải ít đi.
Các linh kiện và hệ thống cơ - quang - điện tửnanô rất nhỏ, mật độ linh
kiện cao, quãng đờng hoạt động của điện tử nhỏ, tốc độ nhanh hơn và năng
lợng tiêu hao ít hơn. Vì vậy KHNN&CNNN cũng là KH&CN thân thiện với
môi trờng.
Cấu trúc kích thớc nanô là đặc điểm của cấu trúc sinh học, hơn thế nữa các
cơ thể sống xây dựng cấu trúc này bằng phơng pháp tự lắp ghép. Các thông tin,
tín hiệu cho quá trình lắp ghép nằm trên bề mặt các cấu tử nanô. Các sản phẩm
của CNNN với mật độ cao, gần với cấu trúc sinh học, vì vậy sự kết hợp giữa
Công nghệ Sinh học và CNNN tạo ra các nội dung mới cho khoa học công nghệ,
đấy là Sinh học Nanô.
Tóm lại, VLNN với kích thớc từ dới nanô tới vài chục nanô mét có các
tính chất riêng, khác hẳn với tính chất của từng nguyên tử riêng biệt và đồng thời
cũng khác so với vậtliệu khối. Nh vậy có thể đa ra thêm một "chiều" nữa cho
bảng tuần hoàn các nguyên tố: đó là số lợng nguyên tử N trong cấu trúc vật
chất. Rất nhiều các tính chất nh cơ học, điện, từ học, quang học, hoá học thay
đổi đột biến khi số lợng nguyên tử N hạn chế trong phạm vi vài trăm, thậm chí
vài nghìn nguyên tử. Nh
vậy, ngoài nguyên tử A và số điện tử hoá trị n, số N
cũng trở thành một đại lợng qui định tính chất của vật chất.
KHNN&CNNN hình thành trong quá trình tích luỹ các các thành tựu khoa
học công nghệ: Kỹ thuật đầu dò quét nanô mà điển hình là hiển vi lực nguyên tử
(AFM), hiển vi tunen (STM), hiển vi quang học trờng gần (NOM), các kỹ thuật
khắc điện tử, các VLNN xuất hiện vào cuối những năm 80 của Thế kỷ trớc là
những tiền đề quan trọng để hôm nay, ngời ta có thể mạnh dạn nói về một
ngành KH&CN mới, hiện đại với những tính chất và chức năng cha từng có và
thống nhất bằng kích thớc nanô mét. Chính tính hiện đại với các tính chất mới
và tính đa ngành làm cho CNNN đợc coi là một bớc ngoặc trong sự phát triển
KH&CN hàng đầu của Thế kỷ 21 này.
4
III. Nội dung của KhNN & CNNN
3.1. Lý thuyết và mô phỏng: Đây là hai công cụ nhằm dự đoán, chỉ ra các
tính chất và thiết kế các loại vậtliệuvà linh kiện nanô.
3.2. VLNN - các tính chất vàcôngnghệ chế tạo: Đây là một tập hợp hết
sức đa dạng các loại vậtliệu kích thớc nanôvà có các tính chất mới do hiệu ứng
kích thớc quy định. Đấy là các vậtliệu vô cơ hoặc hữu cơ, tinh thể hoặc vô định
hình, đơn pha hoặc đa pha. VLNN có các tính chất và khả năng ứng dụng hết sức
đa dạng nh: ống nanô cacbon (CNT) vừa có tính chất cơ học siêu bền, vừa có
các tính chất dẫn điện, dẫn quang; các chấm lợng tử (QDs) là một bộ phận cấu
thành của transito đơn điện tử; các đầu dò nanô (nanotip); Các sợi lợng tử dùng
để dẫn các nguyên tử; thuốc viên nanô có khả năng hấp thụ vào cơ thể cao hơn
nhiều so với thuốc viên hiện nay Các vậtliệu này đợc chế tạo bằng các
phơng pháp vật lý, hoá học và sinh học, đợc phân chia thành hai nhóm công
nghệ chính là Trên-Xuống (Top-Down) và Dới-Lên (Bottom-Up).
3.3. Linh kiện và thiết bị micrô-nanô: VLNN có thể dùng trực tiếp nh
chất xúc tác, chất hấp phụ và cũng có thể là một phần cấu thành trong các linh
kiện điện tử, quang tử nh tranzito đơn điện tử (SET) chế tạo trên cơ sở chấm
lợng tử (QDs), lu trữ thông tin trên cơ sở hiệu ứng từ trở khổng lồ (GMR).
3.4. Các phơng tiện để chế tạo và quan sát cấu trúc nanô: Việc chế tạo
ra các linh kiện nanô đòi hỏi nhiều công cụ tinh vi nh:
+ Kính hiển vi quang học trờng gần (NOM) có độ phân giải nanô do loại
trừ đợc hiệu ứng giao thoa và có khả năng phân cực các nguyên tửvà đã trở
thành một công cụ dùng để quan sát cấu trúc nanô, đồng thời dùng để dẫn các
nguyên tử trong quá trình cấy ghép nguyên tử cũng nh dùng để thực hiện kỹ
thuật khắc với độ phân giải nanô.
+ Kỹ thuật khắc nanô không dùng ánh sáng (Nano Lithography) cũng là
một công cụ không thể thiếu để chế tạo các linh kiện điện tử - quang tử nanô.
+ Các công cụ quét đầu dò nanô (SPM) dựa trên các hiệu ứng lực, từ, điện,
nhiệt, quang, hoá là những công cụ cho phép quan sát và nhận biết ở qui mô dới
nanô không chỉ hình thái vật chất mà còn thành phần, nhiệt độ, các quá trình vật lý -
hoá học - hoá sinh xảy ra trong các tế bào hoặc trong các chấm lợng tử.
IV. sản phẩm của CNNN vàthị trờng
CNNN còn tìm đợc nhiều ứng dụng rất có hiệu quả trong côngnghệ hoá
học, côngnghệ năng lợng, côngnghệ sinh học côngnghệ xử lý môi trờng.
5
Đây là một lĩnh vực côngnghệ mới, đợc hầu hết các nớc trên thế giới xếp vào
lĩnh vực KH&CN u tiên hàng đầu.
KHNN&CNNN đã và đang đợc ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực nh
trong Công nghiệp Điện tử - Quang điện tử (transito một điện tử, lade chấm
lợng tử, các bộ vi xử lý tốc độ siêu nhanh, các bộ hiển thịvà các linh kiện cảm
biến có cấu trúc nanô, ); trong Công nghiệp hoá học (xúc tác, chất mầu, mực in,
); trong Côngnghệ năng lợng (vật liệu tích trữ năng lợng, pin hydro, pin Li,
pin mặt trời Gratzel, ); Trong Y- Sinh học và Nông nghiệp (thuốc chữa bệnh,
mô nhân tạo, các phơng tiện chẩn đoán, điều trị và quan sát các quá trình sinh
hoá qui mô tế bào, ); Trong Hàng không - Vũ trụ - Quân sự (vật liệu siêu bền,
siêu nhẹ, chịu nhiệt, chịu bức xạ, sensơ nhạy khí, sensơ sinh học, pin năng
lợng, ); trong Côngnghệ xử lý môi trờng (vật liệu khử độc, VLNN xốp dùng
để lọc nớc, lọc bụi, giảm chất thải công nghiệp và giảm tiêu hao năng lợng).
Phân bố thị trờng các sản phẩm của CNNN trong năm 2001 so với năm
1996 nh sau (Bảng1):
Bảng 1. Thị trờng thế giới về vậtliệunano (triệu USD)
N
o
Loại vậtliệu Năm 1996 Năm 2001
1 Gốm 5.912 8.811
2 Sơn phủ 2.103 8.811
3 Chất màu, thuốc nhuộm 568 1.137
4 Năng lợng mặt trời 454 795
5 Mỹ phẩm chống rám nắng da 227 284
6 Polyme và compozit - 1.023
Tổng cộng: 9.266 20.864
Nhiều sản phẩm của CNNN dới dạng vật liệu, linh kiện có các chức năng
mới đã và đang đợc ứng dụng và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Chỉ riêng bộ
nhớ từ trở khổng lồ (GMR) đợc dùng thay thế các đĩa cứng truyền thống đã
mang lợi nhuận nhiều chục tỉ đôla Mỹ trong vài năm gần đây. Chất xúc tác
Zeolite ZSM-5 đợc dùng rộng rãi trong côngnghệ hoá dầu, vậtliệu xốp nano
MCM-41 dùng trong côngnghệ xử lý môi trờng cũng đã mang lại lợi ích kinh
tế lớn không kém (xem giản đồ dới đây).
Từ giản đồ có thể nhận thấy hiện tại VLNN chiếm tỉ phần ứng dụng cao
nhất (40%).
6
Hình 1. Tỷ lệ các lĩnh vực ứng dụng CNNN
Từ giản đồ trên có thể nhận thấy hiện tại VLNN chiếm tỉ lệ ứng dụng cao
nhất (40%). Trung Quốc là một nớc rất quan tâm phát triển nghiêncứuvà ứng
dụng KHNN&CNNN. Phần các sản phẩm chế tạo từ VLNN phân theo các lĩnh
vực ứng dụng tại Trung Quốc đợc trình bày trên hình 2.
Hình 2: Phần các sản phẩm chế tạo từ VLNN theo các lĩnh vực ứng dụng và số lợng
các công ty sản xuất các VLNN ở Trung Quốc (thống kê năm 2004)[4]
Một số dự đoán về hiệu quả kinh tế của một số lĩnh vực CNNN mang lại
trong vòng 10-15 năm tới:
+ Ngành Điện tử: CNNN sẽ đem lại lợi nhuận hàng năm khoảng 300 tỉ USD.
+ Ngành dợc phẩm: khoảng một nửa các sản phẩm dợc sẽ đợc sản xuất
trên cơ sở CNNN đem lại lợi nhuận hàng năm khoảng 180 tỉ USD.
7
+ Ngành Hoá học: Xúc tác có cấu trúc nanô đợc ứng dụng trong công
nghiệp dầu khí và hoá học sẽ đem lại lợi nhuận hàng năm khoảng 100 tỉ USD.
+ Môi trờng: dự đoán nếu áp dụng CNNN ở tất cả các lĩnh vực sẽ giảm
tiêu hao năng lợng hơn 10%, tức là tiết kiệm khoảng 100 tỉ USD hàng năm,
đồng thời sẽ giảm tơng đơng 200 triệu tấn khí cacbon đioxit phát xạ.
+ Riêng trong lĩnh quốc phòng, KHNN & CNNN cũng đã và đang tìm thấy
những ứng dụng hết sức đa dạng: Từ những quân trang chống đạn đến các màng
hình phẳng cho tới các loại băng vết thơng. Các VLNN đã thâm nhập vào rất
nhiều lĩnh vực phục vụ quốc phòng. Hãy thử hình dung tác động tâm lý lên tinh
thần đối phơng sẽ kinh khủng tới mức nào nếu nh ngời lính có thể chống đợc
đạn bằng những chiến bào nhẹ nh lông và có thể nhảy qua một bức tờng cao tới
6m nhờ năng lợng đã đợc tích trữ ở đế giầy - đó là lời của Thomas L.
Magnanti, giáo s thuộc Viện Côngnghệ Massachusettes (MIT Hoa Kỳ) khi mô
tả những tính năng kỳ diệu của các VLNN [2]. Thực tế, quân đội Mỹ vừa mới rót
thêm 50 triệu USD cho MIT một trong những trờng đại học hàng đầu của Mỹ,
để thành lập một cơ sở nghiêncứu mới chuyên nghiêncứu các CNNN dùng cho
quân đội với nhiệm vụ là trong vòng 5 năm tới, phải tạo ra đợc trang bị cho có
tính chất cách mạng cho lính Mỹ. Những mục tiêu cụ thể: ngụy trang, chống đạn,
phát hiện kịp thời và bảo vệ chống lại những cuộc tấn công bằng vũ khí hoá học,
sinh học. Tất cả chỉ với một trang bị nặng 2 kg thay vì 6 kg hiện nay.
Các nhà nghiêncứu của MIT đã đa ra những ý tởng ứng dụng các VLNN
rất độc đáo. Chẳng hạn, để chống lại sự tấn công bằng vũ khí sinh học (nh vi
trùng gây bệnh đậu mùa hoặc bệnh than), họ đã đa ra ý tởng phủ quần áo
chiến đấu của binh lính một lớp mỏng bán thấm, có những lỗ nhỏ kích thớc cỡ
phân tử, chỉ cho phép không khí và nớc đi qua, còn các tác nhân hoá học hay
sinh học gây độc thì bị giữ lại. Ngoài ra, còn đ
ợc gắn một dụng cụ báo động
sinh học với ngỡng rất thấp. Nguyên lý hoạt động nh sau: các hạt vàng kim
loại có kích thớc nanô trong dung dịch đợc liên kết với nhau bằng những
chuỗi ADN đợc mã hoá đặc biệt để nhận dạng ra các ADN của các tác nhân
sinh học độc hại. Khi tiếp xúc với một lợng cực nhỏ các tác nhân sinh học lạ,
ADN lập tức sẽ thay đổi cấu trúc và các tính chất quang học của các hạt nanô
vàng cũng thay đổi theo, điều này sẽ làm cho màu của dụng cụ thay đổi.
Thậm chí cũng có những ý tởng về việc sử dụng các VLNN để làm ngụy
trang: các hạt nanô đợc đa vào trong vải sẽ phản ứng với ánh sáng và tái tạo ra
màu sắc của môi trờng xung quanh, cho phép những ngời lính hoà lẫn vào
quang cảnh của địa hình.
8
Để bảo vệ mắt trớc các tia lade cực mạnh, ngời ta đa ra ý tởng: các con
quay có kích thớc phân tử quay liên tục theo ba chiều có thể chặn đợc các tia
lade cờng độ cao. Khi đợc lắp trên kính bảo vệ, những con quay này có thể
cứu những ngời lính khỏi bị mù dới tác dụng của súng lade.
Ngoài chuyện có thể cung cấp thuốc men theo yêu cầu, những thiết bị cực
nhỏ lắp trong các quân phục, khi tiếp xúc với máu, có khả năng làm cho các ống
nanô thay đổi cả về hình dạng lẫn kích thớc. Những ống này sẽ co lại tạo ra áp
lực lên vết thơng. Còn nếu ngời lính bị gãy xơng thì lớp lót của áo (hoặc
quần) sẽ hoá rắn giống nh là bó bột, tạm thời cố định xơng gãy trớc khi
ngời lính đợc chuyển đến khu vực điều trị.
Dới đây là những ứng dụng cụ thể của VLNN đã đợc đa vào thực tiễn:
+ Các tủ kính, kính kỵ nớc, tự làm sạch dùng trong các ngành xây dựng,
chế tạo ôtô, máy bay, và các phơng tiện giao thông khác, v.v đợc phủ các
hạt titan oxit nanô có khả năng chống bám dính nớc, chống mốc, diệt khuẩn
nhờ hiệu ứng quang điện hoá;
+ Màn hình phẳng, mỏng, nhẹ, kích thớc lớn, có độ nét cao và độ sáng
cao, chế tạo từ ống nanô cacbon đang đợc nhiều hãng nổi tiếng trên thế giới
nh Motorola (Mỹ), Mitshubishi (Nhật Bản), Samsung (Hàn Quốc) hoàn thiện
để sản xuất hàng loạt và đa ra bán trên thị trờng trong một vài năm tới. Theo
thông báo của Hãng Môtorola, trong vài năm tới hãng sẽ bán màn hình phẳng
ống nanô cacbon 44 inch, chiều dày chỉ có 3,3 mm và với giá thành xuất xởng
dự kiến dới 400 USD (Hình 3);
Hình 3: Màn hình siêu phẳng 42 inch có chiều dày 3,3 mm do hãng Motorola (Mỹ)
chế tạo từ ống nanô với giá sản xuất dự kiến dới 400 USD [3]
+ Đặc biệt lĩnh vực nano-composit trên cơ sở nano-clay, ống nanô cacbon,
bột nanô oxit (TiO
2
, SiO
2
, ZnO, SrO
2
), bột nanô kim loại, có nhiều tính năng
đặc biệt, đã và đang đợc nghiên cứu, sản xuất ngày càng rộng rãi ở trên thế
giới. VLNN composit sử dụng trong một số lĩnh vực chuyên dụng nh các chi
tiết máy tự bôi trơn (Hình 3), các dụng cụ thể thao cao cấp. Ví dụ, một hãng sản
9
xuất của Bỉ đã chế tạo khung xe đạp đua siêu cứng, siêu nhẹ từvậtliệu composit
ống nanô cacbon. Xe đạp có khung với trọng lợng dới 1 kg đã đợc đa vào sử
dụng tại cuộc đua xe đạp quốc tế vòng quanh nớc Pháp năm 2005 (Hình 4);
Hình4: VLNN composit và một số ứng
dụng trong máy bay (mỡ bôi trơn, các
chi tiết tự bôi trơn) [4]
Hình5: Khung xe đạp chế tạo từ VLNN
composit (ống nanô cacbon) siêu cứng,
siêu nhẹ (trọng lợng khung <1Kg) [3]
+ Cao su có pha trộn các VLNN sẽ có các tính năng cơ lý đặc biệt, đợc sử
dụng trong các thiết bị đặc chủng và thiết bị quân sự nh bạc tự bôi trơn, cao su
dẫn điện, cao su hấp thụ sóng rađa và nhiều ứng dụng mới khácMột ví dụ điển
hình về cao su nanô đợc chế tạo từ cao su thiên nhiên tổ hợp với ống nanô
cacbon có các tính chất cơ lý hơn hẳn so với cao su thông thờng đã đợc nghiên
cứu chế tạo tại Viện Khoa học Vậtliệu phối hợp với Viện Hoá học thuộc Viện
Khoa học vàCôngnghệ Việt nam. Loại cao su nanô này đã đợc sử dụng để
chế tạo các bạc tự bôi trơn trong máy bơm nớc taị nhà máy bơm Hải Dơng
(Hình 6 và Bảng 2) [2,5].
Bảng 2: Các tính chất cơ- lý cao su tự nhiên + ống nanô cacbon đợc chế tạo
theo phơng pháp cán trộn cơ học(mẫu 2-3) và phơng pháp hỗn hợp (mẫu 4)
No Các thông số đo Mẫu 0 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4
1 Độ cứng (ShoreA) 42 54 53 53 56
2 Khối lợng riêng(g/cm
3
) 0,995 1,019 1,016 1,015 1,016
3 Độ bền kéo đứt (N/cm
2
) 21,03 47,6 64,15 79,62 89.62
4 Độ dãn dài khi đứt(%) 293,6 226,4 298,4 341,8 384
5 Độ mài mòn Akron (g/l, 61km) 4,5 2,4 1,7 1,3 1,12
6 Độ chịu nhiệt (
0
C) 200 350 350 350 355
10
[...]... FRS, và Viện phó, TS Richard Blaikie Hiện nay, Viện đang tập trung vào các vật liệuvàcôngnghệ cao, bao gồm thiết bị và vật liệu kỹ thuật nanô, quang điện tử, vậtliệu bán dẫn, các chất siêu dẫn, các chất dẻo dẫn điện, các ống nanô carbon, các hệ thống mô phỏng và cảm biến, các lớp phủ vàvậtliệu chuyên dụng, các vậtliệu tích trữ năng lợng, các vậtliệu quang hoá và thu ánh sáng, các vậtliệu dẻo,... cao và đào tạo nghiêncứu trong khoa học vậtliệuvà CNNN Trong ban lãnh đạo của Viện này có đại diện của các trờng đại học Victoria ở Wellington và Trờng đại học của Canterbury, cùng với các tổ chức đối tác nh Công ty TNHH về Nghiên cứuCông nghiệp (IRL) và Viện các Khoa học về Hạt nhân và Địa chất (IGNS) và các nhóm nghiêncứu ở Trờng đại học Massey và Otago Viện Nghiêncứu này hoạt động dựa vào... với CNNN chủ yếu từ hai nguồn: Hội đồng Tài trợ Nghiêncứu (RGC), và Quỹ Công nghệ và Cách tân (ITF) RGC tài trợ chủ yếu cho các công trình nghiêncứu cơ bản tại các trờng đại học còn ITF lại cung cấp tài trợ cho những công trình nghiêncứu vừa và nhỏ ở các trờng đại học và các ngành công nghiệp với mục đích phát triển các tiến bộ côngnghệvà nâng cao tính cạnh tranh của các ngành công nghiệp hiện... quan đến gen, protein, định hớng chủ yếu cho sức khoẻ (phát triển con chip sinh học, giao diện của tế bào, ví dụ nh nơron, nghiêncứu về não, công cụ chẩn đoán và điều trị bệnh) TP2 gồm điện tử Nanô, quang điện tử, lợng tử, CNNN siêu nhỏ TP3 gồm các nghiêncứu đa ngành dài hạn; côngnghệ sinh học nanô; kỹ thuật nanô; các vậtliệuvà thiết bị chuyên dụng và xây dựng; các công cụ và kỹ thuật, sản xuất nanô; ... Các lĩnh vực của nghiêncứu khoa học nanô bao gồm: lợng tử nanô, các hệ thống sinh học nanô, điện tử học nanô, các vậtliệu có cấu trúc nanô, và hệ thống đo lờng nanô Chiến lợc ngắn hạn của Malaysia là: Xác định các nhà nghiêncứu xuất sắc trong các lĩnh vực khác nhau của KHNN; Nâng cấp và trang bị cho các phòng thí nghiệm về khoa học nanô bằng các thiết bị và phơng tiện hiện đại; và Chuẩn bị một... và các chơng trình đào tạo chung Chơng trình xuất sắc về mặt lý thuyết bao gồm các chủ đề: Nghiêncứu cơ bản về các đặc tính vật lý, hoá học, sinh học của các kết cấu nanô; Tổng hợp, lắp ráp, và gia công các VLNN; Nghiêncứuvà triển khai các máy dò và các kỹ thuật thao tác; Thiết kế và chế tạo các bộ phận ghép nối, giao diện và các hệ thống thiết bị nanô chức năng; Triển khai côngnghệ MEMS/NEMS và. .. đầu vào (tài chính, mục đích, yêu cầu và nội dung chơng trình, dự án, đề tài ) và đầu ra (sản phẩm) của mỗi cấp khá hợp lý ở các nớc này có thể nhận sự phân cấp đợc thực hiện theo tuần tự nh sau: + Nghiêncứu cơ bản kết hợp với đào tạo nhân lực thờng đợc thực hiện ở các trờng đại học và các viện nghiêncứu Kinh phí đầu vào chủ yếu từ ngân sách nhà nớc, từ các công ty vàtừ các hợp đồng nghiêncứu khoa... 0,6-1,4 6-14 Môi trờng nanôvà Năng lợng nanô 0,9-1,7 9-17 Kỹ thuật Sinh học nanô 0,6-0,8 6-8 Mạng lới và thiết bị nanô 17-20 170-200 Đo lờng và sản xuất nanô 0,8-2,2 8-22 ở hầu hết các nớc Châu á, Nghiêncứuvà phát triển côngnghệ vi cơ điện tử (MEMS) đợc đa vào trong các chơng trình CNNN Tại Nhật Bản, METI bắt đầu thực hiện Chơng trình côngnghệ sản xuất mới - Dự... khoa học của CAS có 15% cổ phần, vàCông viên Côngnghệ cao YongFeng có 10% cổ phần CASNEC đợc hình thành với mục đích để cải tổ lại hớng công nghiệp hoá côngnghệvà VLNN trong nội bộ CAS bằng cách áp dụng hình thức quản lý từ trên xuống (top-down) CASNEC đợc xem nh một vai trò kiểu mẫu cho việc thúc đẩy cơ sở công nghiệp quốc gia về côngnghệvà VLNN tại Công viên Côngnghệ cao YongFeng ở Bắc Kinh CASNEC... chơng trình nghiêncứu CNNN thông qua các chơng trình phát triển năng lực hiện có tại Viện Nghiên cứuVậtliệu và Kỹ thuật (quang lợng tử, các vậtliệu tiên tiến); tại Viện Vi Điện tửvà Viện Lu trữ Số liệu (chất bán dẫn, điện tử học, 8 sự lu trữ); và tại Viện Kỹ thuật Sinh học và CNNN (CNNN sinh học) Các nỗ lực của họ đang tập trung để giải quyết bằng đợc môi trờng côngnghệ trong các ngành công nghiệp .
Công nghệ nanô và vật liệu nanô
từ nghiên cứu đến thị trờng
GS. TS. Phan Hồng Khôi
1,2
1. Viện Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt. trình nghiên cứu lĩnh vực mới
là "Triển khai các công nghệ Vật liệu có cấu trúc Nanô& quot; và "Triển khai các công
18
nghệ sản xuất và cơ