Bài Giảng: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ NANO docx

Bài giảng Tổng quan công nghệ Nano Mục Lục I Phát triển công nghệ nano số nước châu Á - Thái Bình Dương .3 1.1 Thơng tin sở hạ tầng sách .3 1.2 Các nỗ lực thương mại hóa khu vực châu Á - Thái Bình Dương 1.3 Đầu tư cho công nghệ nano khu vực tư nhân 10 1.4.1 Ôxtrâylia 12 1.4.2 Trung Quốc 13 II Phát triển công nghệ nano Châu Âu Mỹ 14 2.1 Phát triển công nghệ nano châu Âu .14 2.1.1 Chính sách 14 2.1.2 Cơ sở hạ tầng .18 III Thị trường sản phẩm nano 18 Những bước phát triển công nghệ nano số nước I Phát triển công nghệ nano số nước châu Á - Thái Bình Dương 1.1 Thơng tin sở hạ tầng sách Nhật Bản, nước đầu vể mặt công nghệ đầu tư cho công nghệ nano từ năm 80, thông qua chương trình quốc gia khác Đầu tư Chính phủ Nhật Bản cho công nghệ nano đầu người cao khu vực châu Á - Thái Bình Dương giới Năm 2002, đầu tư cho công nghệ nano tăng 20-30% so với năm 2001 Theo số liệu thống kê Chính phủ Nhật Bản, ngân sách năm 2003 dành cho R&D chương trình nano vào khoảng 900 triệu USD, chiếm khoảng 11,5% tổng kinh phí cho KH&CN Nhật Bản dành cho bốn lĩnh vực ưu tiên (khoa học sống, công nghệ thông tin, môi trường công nghệ nano) Ba lĩnh vực ưu tiên khác có đề tài cơng nghệ nano Nếu kinh phí cho tất đề tài tính vào tổng dự tốn tổng ngân sách Nhật Bản dành cho công nghệ nano vào khoảng 1,49 tỷ USD (cùng với ngân sách bổ sung) Cuối năm 2003, Chính phủ Nhật Bản dự kiến tăng ngân sách cho R&D công nghệ nano năm 2004 lên 20% so với năm 2003 Theo thống kê Hội đồng Chính sách Khoa học Công nghệ Nhật Bản (CSTP), tổng ngân sách dành cho công nghệ nano vật liệu năm 2003 khoảng 2,66 tỷ USD bao gồm ngân sách trường đại học Trung Quốc, Hàn Quốc Đài Loan đầu tư mạnh mẽ vào công nghệ nano từ năm 2001 Trung Quốc có kế hoạch đầu tư khoảng 2-2,5 tỷ Nhân dân tệ (NDT) (250-300 triệu USD) cho giai đoạn kế hoạch năm (2001-2005) Trung Quốc chuẩn bị thực sáng kiến táo bạo họ mong muốn đuổi kịp mức đầu tư nước tiên tiến Hàn Quốc Hiện nay, Trung Quốc xây dựng Trung tâm Quốc gia R&D công nghệ nano gần Trường đại học Bắc Kinh, Thanh Hoa, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc Trung tâm khánh thành năm 2004 Một sở công nghiệp công nghệ nano xây dựng Thiên Tân (cách Bắc Kinh khoảng 100km phía Đơng) đưa vào vận hành vào cuối năm 2003 Hàn Quốc cam kết dành đầu tư khoảng 2,391 nghìn tỷ Won (2 tỷ USD) cho giai đoạn 10 năm (2001-2010) Bộ KH&CN nước cho biết, năm 2002 Bộ KH&CN phát triển mạnh nghiên cứu, sở nhân lực lĩnh vực cơng nghệ nano Theo đó, năm 2002 đầu tư 203,1 tỷ Won, tăng 93,1% so với năm trước (105,2 tỷ Won năm 2001) tăng khoảng 400% so với năm 2000 Tổng thể, Bộ KH&CN dành 160,1 tỷ Won cho R&D, 34,6 tỷ Won cho xây dựng sở 8,4 tỷ Won cho chương trình đào tạo kỹ sư Năm 2002, Bộ KH&CN tăng cường tìm kiếm tài trợ để hỗ trợ cho cơng nghiệp hố cơng nghệ nano Mục tiêu đầu tư khoảng tỷ Won cho xây dựng phịng thí nghiệm nano quốc gia trung tâm liên hợp liên kết công nghệ thông tin công nghệ nano theo kế hoạch định Bộ KH&CN đề việc phát triển mở rộng chương trình trao đổi với nước hỗ trợ chương trình đào tạo mạng nước ngồi để củng cố nguồn nhân lực lĩnh vực phát triển trội Dự án Công nghệ Nano Quốc gia bao gồm quan Chính phủ, có Bộ Giáo dục Phát triển nguồn Nhân lực Bộ Thương mại, Công nghiệp Năng lượng Bộ KH&CN nước nhẤnmạnh tập trung vào lĩnh vực lựa chọn có tiềm thương mại lớn Các lĩnh vực có triển vọng vật liệu, linh kiện điện tử, nhớ máy tính cấu phần khác sở nano Kế hoạch dài hạn chia nhỏ thành giai đoạn năm 2010, Chính phủ đầu tư 1,37 nghìn tỷ Won, đầu tư khu vực tư nhân Nhà nước cho dự án theo chế đấu thầu để tạo điều kiện cho việc xây dựng sở hạ tầng cho cơng nghệ nano vịng năm tới Bảng 1: Kế hoạch đầu tư cho công nghệ nano Hàn Quốc 10 năm (20012010) triệu USD Giai đoạn1 Giai đoạn Giai đoạn Tổng (2001-2004) (2005-2007 (2007-2010) Chính Tư Chính Tư Chính Tư Chính Tư Tổng phủ nhâ phủ nhâ phủ nhâ phủ nhâ n n n n R&D 203 44 232 137 232 206 667 387 1.054 Giáo dục/Đào 31 18 19 73 73 tạo Cơ sở hạ tầng 64 28 28 11 23 10 116 49 164 Tổng 298 72 284 148 274 216 855 436 1.291 Nguồn: www.nanoworld.jp Chính phủ Hàn Quốc lập kế hoạch đến năm 2010 có đạt 10 loại sản phẩm trội đào tạo 13.000 chuyên gia công nghệ nano để cạnh tranh với nước tiên tiến khác Theo kế hoạch này, Bộ KH&CN tạo thành phố nano, có trung tâm nghiên cứu doanh nghiệp mạo hiểm khởi sự, đồng thời thiết lập mạng nghiên cứu với nước có cơng nghệ cao Một mục tiêu Sáng kiến Quốc gia công nghệ nano làm cho Hàn Quốc trở thành quốc gia số giới số lĩnh vực cạnh tranh định phát triển thị trường thích hợp cho tăng trưởng công nghiệp Hàn Quốc xác định rõ việc tập trung vào số lượng “các công nghệ then chốt” Kế hoạch năm 2002 Hàn Quốc thực triển khai công nghệ nano bắt đầu với hai chương trình nghiên cứu thuộc lĩnh vực “Triển khai cơng nghệ vật liệu có cấu trúc nano” “Triển khai công nghệ sản xuất điện tử mức nano” Mỗi chương trình đầu tư 100 triệu USD cho 10 năm Bên cạnh chương trình nghiên cứu cơng nghệ nano, Chính phủ Hàn Quốc cịn tiến hành thực chương trình nghiên cứu “cốt lõi”, “cơ sở”, “cơ bản” với tổng kinh phí nghiên cứu hàng năm khoảng 200 triệu USD cho giai đoạn 6-9 năm tới Năm 2002, trung tâm sản xuất nano xây dựng với mục đích sản xuất thiết bị có kích thước nano Trung tâm đặt Viện Khoa học Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) Thành phố Khoa học Daejoen (Daejoen Science City), nơi mà có mặt hầu hết phịng thí nghiệm nghiên cứu Chính phủ Chính phủ Hàn Quốc phân bổ 165 triệu USD cho Trung tâm cho giai đoạn năm (2002-2010) Chính phủ xây dựng “Kế hoạch hành động để triển khai công nghệ nano năm 2003 Kế hoạch hành động bao gồm “Nghị định Tổng thống Điều luật buộc thi hành” việc thực “Hành động thúc đẩy phát triển cơng nghệ nano” Mục đích Hành động nhằm chuẩn bị sở nghiên cứu vững cho công nghệ nano khuyến khích cơng nghiệp hóa ngành cơng nghệ nano non trẻ Chính phủ Hàn Quốc cịn dành 380 triệu USD (chiếm 19% tổng kinh phí dành cho cơng nghệ nano) cho “Chương trình Quốc gia Cơng nghiệp hóa nano” Ngân sách bao gồm quỹ R&D công nghiệp quỹ vốn kinh doanh Đài Loan có Sáng kiến công nghệ nano, phân bổ năm bắt đầu thực từ năm 2003 Sáng kiến đưa Đài Loan trở thành khu vực dành ưu tiên cao cho công nghệ nano Nhưng Đài Loan hiểu rõ tăng kinh phí chưa đủ mà cịn cần phải đề sách thích hợp để nâng cao ưu cạnh tranh, mở hướng nghiên cứu làm cho đông đảo công chúng nhận thức tốt tiềm công nghệ nano Sáng kiến Quốc gia Đài Loan KH&CN nano kế hoạch năm với tổng kinh phí 620 triệu USD từ 2003-2008 Cơ cấu chiến lược chương trình dựa Sáng kiến Quốc gia công nghệ nano Mỹ Sáng kiến nhằm đạt hai mục đích xuất sắc mặt lý thuyết tạo ứng dụng cơng nghiệp mang tính sáng tạo thơng qua việc thành lập sở tiện ích chủ yếu chương trình đào tạo chung Chương trình xuất sắc mặt lý thuyết bao gồm chủ đề: Nghiên cứu đặc tính vật lý, hóa học, sinh học kết cấu nano; Tổng hợp, lắp ráp, gia công vật liệu nano; Nghiên cứu triển khai máy dò kỹ thuật thao tác; Thiết kế chế tạo phận ghép nối, giao diện hệ thống thiết bị nano chức năng; Triển khai công nghệ MEMS/NEMS; công nghệ sinh học nano Đài Loan coi trọng giáo dục cơng nghệ nano Chương trình giáo dục Đài Loan nhằm: Xây dựng chương trình Khoa học Công nghệ nano liên ngành trường đại học cao đẳng; Nâng cao giáo dục kiến thức khoa học trường cao đẳng phương tiện thông tin đại chúng trường đại học Tăng cường hợp tác quốc tế trao đổi chuyên gia Tuyển chọn nhân tài từ nước ngoài, bao gồm chuyên gia từ Trung Quốc thúc đẩy hợp tác công nghiệp - viện nghiên cứu nghiên cứu trao đổi chuyên gia Các nước khác khu vực châu Á - Thái Bình Dương Ôxtrâylia, Ấn Độ, New Zealand, Singapo, Malaixia, Thái Lan, bắt đầu thực chương trình/sáng kiến cơng nghệ nano Hình 1- So sánh đầu tư vào công nghệ nano giai đoạn 2003-2007 nước châu Á - Thái Bình Dương gồm Trung Quốc, Hàn Quốc, Hồng Kông, Ấn Độ, Malaixia, New Zealand, Singapo, Đài Loan Thái Lan Hình so sánh tồn cầu đầu tư cho cơng nghệ nano giai đoạn 20012003 châu Âu, châu Á Mỹ Đơn vị tính USD Với giá hối đối: 100 yên USD Euro USD Chúng ta dễ dàng nhận thấy tăng đột ngột đầu tư cho công nghệ nano khu vực châu Á- Thái Bình Dương năm 2003 1200 1000 800 TriÖu 600 USD 400 200 po Si ng a M al xi a Hình 1: So sánh dầu tư nước châu Á - Thái Bình Dương (khơng tính Nhật Bản) cho cơng nghệ nano giai đoạn 2003-2007 (Nguồn: Asia Pacific Nanotech Weekly, www.nanoworld.jp/apnw) 1400 1200 1000 TriÖu 800 USD 600 400 200 2003 2002 2001 EU Mỹ Châu Hỡnh 2: So sánh đầu tư nước châu Âu, châu Á Mỹ cho công nghệ nano giai đoạn 2001-2003 Lưu ý đầu tư Mỹ không bao gồm Microelectronics MEMS (Nguồn: Asia Pacific Nanotech Weekly, www.nanoworld.jp/apnw) Bảng trình bày tóm tắt thực trạng hỗ trợ sách Chính phủ sở hạ tầng KH&CN nano truyền thông, xây dựng mạng lưới, sở tiện ích cốt yếu quốc gia, thương mại hóa, giáo dục hợp tác quốc tế khu vực châu Á - Thái Bình Dương Chúng ta nhận thấy hầu châu Á yếu việc truyền thông, đặc biệt tiếng Anh Các nước thời kỳ hình thành mạng lưới cần thiết để hỗ trợ hợp tác nghiên cứu Tuy vậy, phối hợp chặt chẽ phải thiết lập Các Trung tâm quốc gia sở tiện ích cốt lõi giai đoạn xây dựng Các Trung tâm tiện ích quốc gia Nhật Bản hoạt động tốt Các chương trình giáo dục có sẵn tất quốc gia điều tra, nhiên vẤnđề thực tiễn lĩnh vực chiến lược đầu tư cần tiết Về phần hỗ trợ thương mại hóa chuyển giao cơng nghệ, sở hữu trí tuệ, liên minh cơng nghiệp vẤnđề khác có liên quan cần phải xác định cách rõ ràng, đặc biệt công nghệ nano Bảng 2: Đánh giá hỗ trợ Chính phủ cho sở hạ tầng KH&CN nano nước thuộc khu vực châu Á - Thái Bình Dương Quốc Truyền thơng Mạng Tiện Hỗ trợ Các Hỗ trợ gia/Lãnh tiếng Anh lưới ích thương khóa hợp thổ Quốc mại đào tác gia hóa tạo quốc tế Ơxtrâylia Đang Đang Đang Có Đang Đủ được sẵn hình hình hình hình Trung Quốc Không đủ Hồng Kông Không đủ ẤnĐộ Khơng có sẵn Nhật Bản Phát triển Hàn Quốc thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Có, MEXT METI Có thành Có sẵn thành Có sẵn Đang hình thành Đang hình thành Có sẵn Đang hình thành Đang hình thành Có sẵn Có sẵn Có sẵn Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Có sẵn Phát triển Malaixia Khơng có sẵn New Zealand Khơng đủ Singapo Tờ rơi EDB Đủ Đài Loan NanoTaiwan.sinica.edu.tw Không đủ Thái Lan Đang chuẩn bị Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Có sẵn Đang hình thành thành Đang hình thành Đang hình thành Đang hình thành Có sẵn Có sẵn Đang hình thành Đang hình thành Có sẵn Có sẵn Đang hình thành 1.2 Các nỗ lực thương mại hóa khu vực châu Á - Thái Bình Dương Chính phủ Nhật Bản cam kết chắn công nghệ nano tạo nên ngành công nghiệp phục hồi lại kinh tế Nhật Bản Cuối năm 2002, Hội đồng Kinh tế Chính sách Tài (CEFP), Chính phủ thơng qua Chiến lược Phát triển Ngành Công nghiệp (NIDS) công nghệ nano vật liệu Bộ Thương mại Kinh tế Công nghiệp (METI) Bộ chủ chốt việc hỗ trợ ngành công nghiệp Nhật Bản, năm 2003 để phục hồi kinh tế tiến hành thực chương trình R&D sau đây: • Cơng nghệ nano vật liệu: 20 dự án; 11,6 tỷ yên (116 triệu USD); • Cơng nghệ thơng tin (IT) + vật liệu: 23 dự án; 22,4 tỷ yên (224 triệu USD); • Khoa học đời sống + công nghệ nano vật liệu: dự án; 3,3 tỷ yên (33 triệu USD) Nhật Bản mạnh sản xuất đồ gốm tinh xảo, chiếm 1/2 thị phần giới sản xuất kính hiển vi điện tử có độ phân giải cao, kiểm sốt 60-70% thị phần giới Cịn cơng nghiệp cơng nghệ nano, trình bày bảng đây, Nhật Bản hy vọng trở thành quốc gia dẫn đầu lĩnh vực chủ yếu vào năm 2010 Bảng 3: Kế hoạch thị trường Nhật Bản năm 2010 ngành công nghiệp chủ yếu Các ngành công nghiệp nano Nghìn tỷ Yên Tỷ USD Các vật liệu tái chế 0,6-1,4 6-14 Môi trường nano lượng 0,9-1,7 9-17 Kỹ thuật sinh học nano 0,6-0,8 6-8 Mạng lưới thiết bị nano 17-20 170-200 Đo lường sản xuất nano 0,8-2,2 8-22 (Nguồn: Keidanren Japan) hầu châu Á, R&D công nghệ MEMS đưa vào chương trình cơng nghệ nano Tại Nhật Bản, METI bắt đầu thực Chương trình cơng nghệ sản xuất - Dự án MEMS Dự án Mỹ tài trợ 20 triệu USD cho giai đoạn 2003-2005 nhằm tập trung chế tạo thiết bị RF-MEMS, MEMS quang học cảm biến MEMS cực nhỏ Chính phủ Nhật Bản cịn xây dựng sách để vượt qua rào cản thương mại hóa thiếu kỹ sư MEMS, thiếu cơng ty kinh doanh, tiêu chuẩn hóa cịn q yếu, mạng lưới nghèo nàn Tại Nhật Bản, có 10 xưởng đúc MEMS, bao gồm Olympus, Omron, Matsushita Electric Sumitomo Metal Đài Loan cạnh tranh với Nhật Bản nỗ lực thương mại hóa MEMS Đài Loan thành lập Liên minh Cơng nghiệp MEMS Đài Loan với khoảng xưởng đúc 10 xưởng bắt đầu xây dựng Mục tiêu Liên minh chuẩn bị diễn đàn để trao đổi thông tin kỹ thuật thị trường nhất; Xây dựng tiêu chuẩn hóa cơng nghiệp, hợp cơng nghệ có cung cấp đồ giao thơng Liên minh cịn cung cấp dịch vụ hợp pháp, dịch vụ tư vẤnthương mại quốc tế Thành viên Liên minh bao gồm Asia Pacific Microsystems, Inc.; Walsin Lihwa Corp.; Micro Base Technology Corp Neostones Microfabrication Co., Ltd Các nước ẤnĐộ có ngành cơng nghiệp MEMS trội, Thái Lan, Trung Quốc Singapo có hoạt động nghiên cứu sở tiện ích MEMS cạnh tranh 1.3 Đầu tư cho công nghệ nano khu vực tư nhân Trong khu vực kinh doanh Nhật Bản, hai tòa nhà thương mại lớn Nhật Bản Mitsui & Co Mitsubishi Cor thành lập phận kinh doanh công nghệ nano Họ hoạt động tích cực R&D cơng nghệ nano tạo điều kiện thuận lợi cho thương mại hóa đầu tư vào công nghệ nano Riêng Mitsui & Co bắt đầu q trình xây dựng doanh nghiệp cơng nghệ nano tồn cầu Những cơng ty hàng đầu Nhật Bản NEC, Hitachi, Fujitsu, NTT, Toshiba, Soni, Sumitomo Electric, Fuji, Xerox số công ty khác tiếp tục tiến hành nỗ lực R&D công nghệ nano thực nhiều biện pháp mạnh mẽ để thúc đẩy việc thương mại hóa R&D họ Tại Hàn Quốc, tập đoàn Samsung, LG công ty khác đầu tư mạnh mẽ vào R&D cơng nghệ nano thương mại hóa chúng Các xưởng sản xuất linh kiện bán dẫn Đài Loan TSMC UMC theo đuổi riết hướng điện tử học nano bán dẫn Các hãng có vốn kinh doanh Innovation Engine (Nhật Bản), Apax Globis Partners & Co (Nhật Bản), Juniper Capital Ventures Pte.Ltd (Singapo) đầu tư vào triển khai công nghệ nano châu Á Các hãng liệt kê danh sách Cranes Software International Ltd (ẤnĐộ) Good Fellow Group (Hồng Kông) đầu tư cho công ty kinh doanh công nghệ nano châu Á Ngân hàng Macquarie Ôxtrâylia Pacific Dunlop nhà đầu tư cho AMBRIcơng ty cơng nghệ nano xếp hạng thị trường chứng khốn Ơxtrâylia Những lĩnh vực nóng đầu tư châu Á bao gồm MEMS, quang điện tử, nhớ máy tính, vật liệu carbon, cơng cụ chẩn đốn, hệ thống phân phối thuốc, công cụ mô tả đo đạc, công nghệ hiển thị sơn phủ bề mặt 1.4 Các nước khu vực châu Á - Thái Bình Dương Năm 2003, Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học Cơng nghệ (MEXT) Nhật Bản khai trương Trung tâm Mạng lưới nhà nghiên cứu công nghệ nano 10 Nhật Bản với hai mục đích cung cấp sở hạ tầng đa ngành, dài hạn quốc gia điều phối để hỗ trợ cho nhà khoa học lĩnh vực KH&CN nano Trung tâm đầu tư hàng năm với khoảng 30 triệu USD để cung cấp cho nhà nghiên cứu Nhật Bản dịch vụ thông tin, hỗ trợ phối hợp tổ chức hội nghị, hội thảo nước quốc tế Nhật Bản Nghiên cứu, xây dựng ngân hàng liệu hỗ trợ chuyển giao công nghệ kỹ thuật Các nước thuộc châu Á - Thái Bình Dương tích cực việc xây dựng trung tâm công nghệ nano tầm cỡ quốc gia, việc xây dựng sở hạ tầng điều phối cách chặt chẽ cho thích hợp với vị KH&CN nano Các nhà lập sách nhà khoa học ngày nhận thức chất đan xen KH&CN nano tin tưởng vào đường dẫn tới phát triển chúng Không giống EU, nước khu vực không sáng lập “Hội đồng châu Á” để điều phối R&D công nghệ nano châu Á hình thành mạng lưới Tuy nhiên, nhận thức cần thiết phải hợp tác ngày tăng Hội nghị Cấp cao công nghệ nano châu Á (ANFoS2004) tổ chức từ ngày 10-11/5/2004 Phú Két, Thái Lan, Viện Quốc gia Khoa học Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến (AIST) - viện nghiên cứu quốc gia lớn Nhật Bản - phối hợp với Trung tâm Quốc gia Công nghệ Nano (NANOTEC) Thái Lan thành lập Đây cố gắng phối hợp nhằm thiết lập mạng lưới khu vực KH&CN nano sở cho việc tăng cường hợp tác khu vực Bảng 4: Mạng lưới tham gia nước châu Á - Thái Bình Dương Hội nghị cấp cao công nghệ nano châu Á (ANFoS2004) Quốc ANF Tổ Điều phối viên Website Mạng lưới gia/Lãnh thổ chức phối ANFoS2004 hợp/Mạng lưới Ôxtrâylia ANN Người triệu tập: C Jagadish (ANU) Trung Quốc HCNN Giám đốc: C.L.Bai Hồng Kông HKUST Chủ tịch: Ching-Wu Chu ẤnĐộ DST Cố vấn: R.C.Srivastava Hàn Quốc KNRS Chủ tịch: Hanjo Lim Nhật Bản AIST Giám đốc: H.Yokoyama www.aist.go.jp Malaixia ISIFSS Giám đốc: Halimaton www.kimia.fs.utm.my Hamdan Singapo NUS Giám đốc: Seeram Rama www.nusnni.nus.edu.sg Krishna Đài Loan SINICA Giám đốc: M.K Wu Nanotaiwan.sinica.edu.tw Thái Lan NANOTE Giám đốc: Wiwut www.nanotec.or.th/index 11 C ANNHCNNHKUSTDSTKNRSAISTNUSSINICANANOTEC- Tanthapanichakoon p hp Mạng lưới cơng nghệ nano Ơxtrâylia, Trung tâm Quốc gia KH&CN nano, Trường đại học KH&CN Hồng Kông, Vụ KH&CN , Hiệp hội nhà nghiên cứu Công nghệ Nano Hàn Quốc Viện Quốc gia KH&CN Công nghiệp Tiên tiến Trường đại học Quốc gia Singapo Viện Hàn lâm SINICA Trung tâm Quốc gia Công nghệ Nano Tại Hàn Quốc, quan hợp pháp thành lập “Hội nhà nghiên cứu công nghệ nano quốc gia” Bộ KH&CN cho phép GS Hanjo Lim trường Đại học Ajou bầu làm Chủ tịch TS JOWon Lee, thuộc Chương trình Mũi nhọn Các thiết bị Nano mức Tera ông Jungil Lee từ Trung tâm Nghiên cứu thiết bị nano, KIST, bầu làm Phó Chủ tịch Malaixia, nhóm u thích cơng nghệ nano hình thành điều phối viên trường đại học Malaixia lựa chọn Khóa đào tạo Thạc sỹ Khoa học công nghệ nano có sẵn trường Đại học Kebangsaan Malaixia với phối hợp với trường đại học khác Malaixia Viện Công nghệ châu Á Thái Lan Các nước châu Á - Thái Bình Dương thể khát vọng nỗ lực lớn việc thúc đẩy quốc gia vươn tới tương lai “nano” Châu Á - Thái Bình Dương trở thành khu vực có khả thu hút đối tác hội kinh doanh không gian Nano Các ưu việc hợp tác với tổ chức châu Á là: Các nguồn nhân lực dồi dào; Các sở tiện ích tuyệt hảo (Nhật Bản, Hàn Quốc); Công nghệ tiên tiến (Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan), tiến nhanh công nghệ tăng trưởng thị trường nhanh 1.4.1 Ôxtrâylia Hội đồng Nghiên cứu Ôxtrâylia (ARC, Cơ quan tài trợ cho KH&CN Ôxtrâylia, tập trung vào khoa học bản, www.arc.gov.au) nhận thêm 736,4 triệu la Ơxtrâylia (A$) cho giai đoạn năm để tăng nguồn đầu tư lựa chọn ARC lên hai lần Theo Chương trình Tài trợ Lựa chọn Quốc gia, bốn lĩnh vực ưu tiên cho tài trợ ARC năm 2003 công bố: Vật liệu nano vật liệu sinh học; Nghiên cứu Genome-Phenome; KH&CN Lượng tử hệ thống thông minh/phức tạp Từ năm 2003, 170 triệu A$ phân bổ vòng năm để hỗ trợ dự án trung tâm, 90 triệu A$ dành cho Trung tâm Các Chương trình Xuất sắc (COE) ARC vòng năm, 2003, số kinh 12 phí phân cho trung tâm Ơxtrâylia Cơng nghệ nano liên quan đến COE bao gồm: Cơng nghệ máy tính lượng tử; Quang học Nguyên tử - Lượng tử (Quantum-Atom Optics); Pin Quang điện Silic tiên tiến photonic (Advanced Sillicon Photovoltaics and Photonics) linh kiện băng rộng siêu cao cho Hệ thống Quang học (Ultrahigh-bandwidth Devices for Optical Systems) Bên cạnh đó, khoảng 45 triệu A$ tài trợ từ cam kết đầu tư Chính phủ, vốn đầu tư kinh doanh nhà đầu tư thương mại khác 1.4.2 Trung Quốc Theo số liệu điều tra Bộ KH&CN Trung Quốc (MOST), có khoảng 50 trường đại học, 20 viện nghiên cứu thuộc Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc (CAS) 100 cơng ty tích cực R&D KH&CN nano Trung Quốc Chiến lược ngắn hạn Trung Quốc hịa nhập cơng nghệ nano với ngành cơng nghiệp truyền thống, phát triển sản phẩm có hiệu chất lượng cạnh tranh cao làm cho sống thường nhật người tiêu dùng cải thiện Để tạo điều kiện cho việc thương mại hóa công nghệ nano, Trung Quốc xây dựng Trung tâm Kỹ thuật Cơ sở Công nghiệp gần Bắc Kinh Thượng Hải Trong năm nay, việc nghiên cứu ứng dụng tổ chức R&D Bắc Kinh chuyển thành phố Thiên Tân Cơ sở Công nghiệp Công nghệ Nano vào hoạt động Chiến lược dài hạn Trung Quốc củng cố khoa học nâng cao tính cạnh tranh tồn cầu Trung Quốc Chính phủ dành 270 triệu NDT (33 triệu USD) để xây dựng Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia Khoa học Công nghệ Nano Trung tâm thống tổ chức R&D đứng đầu Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, trường đại học: Bắc Kinh, Thanh Hoa, Phúc Kiến, Giang Đông, Nam Kinh trường Đại học Khoa học Công nghệ Đông Trung Quốc Mục tiêu Trung tâm tạo điều kiện cho việc điều phối tốt nghiên cứu lĩnh vực KH&CN nano Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) có mạng lưới quan nghiên cứu lớn Trung Quốc giới Trung tâm Kỹ thuật Công nghệ Nano Co Ltd thuộc CAS (CASNEC) thành lập tháng 11/2002 sở thúc đẩy việc thương mại hóa KH&CN nano CAS Nhà đầu tư Trung tâm Nhóm Good Fellow (một công ty xếp hạng Hồng Kơng) Nhóm sở hữu 55% cổ phần cơng ty Tổng kinh phí đầu tư khoảng 50 triệu NDT (6 triệu USD) Trong đó, CAS có 20% cổ phần, nhà khoa học CAS có 15% cổ phần Cơng viên Cơng nghệ cao YongFeng có 10% cổ phần CASNEC hình thành với mục đích để cải tổ lại hướng cơng nghiệp hóa cơng nghệ vật liệu nano nội CAS cách áp dụng hình thức quản lý từ xuống (top-down) CASNEC xem vai trò kiểu mẫu cho việc thúc đẩy sở công nghiệp quốc gia công nghệ vật liệu nano Công viên Công nghệ cao YongFeng Bắc Kinh CASNEC chiếm diện tích khoảng 7000m 13 Công viên Công nghệ cao YongFeng nằm vị trí trung tâm vùng ZhongGuan-Cun khu vực có Trung tâm Cơng nghiệp Trung tâm R&D Khoa học Cơng nghệ Trung Quốc Mục đích hoạt động CASNEC cung cấp sở chuyển giao công nghệ cho R&D CAS Những nguồn lợi nhuận CASNEC thu từ cấp giấy phép, sản xuất mức độ trung bình dịch vụ tư vấn Đối với sản xuất mức độ cơng nghiệp, CASNEC có hợp tác chặt chẽ với nhà sản xuất lớn đứng vững với ngành cơng nghiệp thị trường có liên quan Mới đây, CASNEC ký thỏa thuận cấp giấy phép cơng nghệ với Nhóm ERDOS, nhà sản xuất len lớn Trung Quốc, chiếm khoảng 30% thị trường nội địa Doanh thu hàng năm khoảng tỷ NDT (362 triệu USD) So sánh với công việc kinh doanh khác, CASNEC có nhiều ưu việc tiếp cận trực tiếp với thành R&D CAS; tiếp cận với vốn quý nhà khoa học, kỹ sư xuất sắc giàu kinh nghiệm; nhận hỗ trợ ổn định tài từ phía Chính phủ CASNEC có 26 tiến sỹ, 112 thạc sỹ, cử nhân toán học kỹ thuật viên II Phát triển công nghệ nano Châu Âu Mỹ 2.1 Phát triển công nghệ nano châu Âu 2.1.1 Chính sách Từ trước đến nay, châu Âu khu vực quan trọng chiến lược khu vực tiên phong lĩnh vực KH&CN Đối với lĩnh vực phát triển nhanh cần đầu tư lớn công nghệ nano, châu Âu không ngừng tăng cường trọng vào việc trở thành khu vực đứng hàng đầu giới, ngày 14 tháng năm 2004, Uỷ ban châu Âu (EC) thông qua phương pháp truyền thông "Hướng tới chiến lược công nghệ nanô châu Âu" (COM 224 338) nhằm củng cố hoạt động (R&D) toàn châu Âu công nghệ nano biến công nghệ nano thành sản phẩm có khả thương mại hoá EC đánh giá cao tầm quan trọng chiến lược công nghệ nano do: o Tiềm đổi khả ứng dụng nhiều lĩnh vực khác để nâng cao chất lượng sống người, o Khả tạo dựng hội kinh tế cho nhiều ngành, khu vực, o Tiềm cho phát triển bền vững thực sự, o Những thách thức lớn cộng đồng khoa học: khoa học, giáo dục, tổ chức (đa ngành) o EC nhận thấy công nghệ nano cơng cụ có khả nâng cao chất lượng sống đạt phát triển kinh tế bền vững 14 o EC thông qua giải pháp thống khơng tính đến tính đa ngành Công nghệ Nano, thách thức khoa học, tiềm kinh tế, mà cịn tính đến tác động lớn đến mơi trường tồn xã hội EC tiến hành điều tra Mạng lưới công nghệ nano quốc gia thành viên quốc gia liên đới Có 110 mạng lưới phối hợp hoạt động Hơn 1/2 số hoạt động phạm vi quốc tế Các mạng lưới bao gồm khoảng 2.000 nhóm bao trùm tất lĩnh vực công nghệ nano Các chi tiết kết điều tra có sẵn Website cơng nghệ nano EC: www.cordis.lu/nanotechnology Theo EC, vẤnđề khác liên quan đến khoa học nano châu Âu sở hạ tầng, khơng có sách đổi hài hòa cấp độ tổng thể, vẤnđề khả lưu động nhà nghiên cứu, rủi ro tạo vốn quản lý vốn, vẤnđề sáng chế, môi trường quản lý doanh nghiệp yếu khung đổi khơng chặt chẽ Vì vậy, sáng kiến khoa học nano đề nhằm củng cố lĩnh vực yếu nêu trên: • Nhằm tăng cường đầu tư điều phối R&D để đẩy mạnh ứng dụng công nghệ nano công nghiệp, • Phát triển sở hạ tầng R&D đạt trình độ quốc tế, đáp ứng nhu cầu quan nghiên cứu lẫn ngành cơng nghiệp, • Khuyến khích giáo dục đào tạo liên ngành cho nhà nghiên cứu, nhẤnmạnh vào tư quản lý doanh nghiệp, • Tạo điều kiện tốt cho chuyển giao công nghệ đổi sản phẩm hữu ích thương mại hố, • Phân tích tích hợp nhu cầu mối quan tâm xã hội vào trình R&D, • Giải tất yếu tố gây tổn hại, sức khoẻ cộng đồng, an tồn, mơi trường rủi ro người tiêu dùng, nhằm thực đánh giá rủi ro cơng đoạn vịng đời sản phẩm cơng nghệ nano Để đạt hoạt động nêu cần có hợp tác tốt sáng kiến tầm quốc tế Từ tháng 7/2002, EC bắt đầu thực Chương trình Diễn đàn nano với tổng kinh phí cho giai đoạn bốn năm khoảng 2,7 triệu euro Diễn đàn nano châu Âu (www.nanoforum.org) tổ chức mạng lưới cung cấp nguồn thông tin tổng hợp tất lĩnh vực công nghệ nano cho Chính phủ, cộng đồng xã hội, khoa học doanh nghiệp Diễn đàn hỗ trợ cho chiến lược công nghệ nano châu Âu giúp để hội nhập nước ứng cử viên vào Liên minh châu Âu (EU) Nó tổ chức hội thảo chủ đề chính, tập trung vào đào tạo Nó xuất báo cáo tập trung vào vẤnđề xã hội, kỹ thuật sách Ngồi ra, xây dựng trang web sở liệu để trì thơng tin R&D cơng nghệ nano châu Âu hội kinh doanh 15 EC triển khai thực Chương trình Khung lần thứ (FP6, 2002-2006) với tổng kinh phí khoảng 13.345 triệu euro Trong EU, Đức nước có mức đầu tư cao cho công nghệ nano, tiếp Anh Nhận thấy Mỹ Nhật Bản trọng châu Âu, ví dụ Đạo luật R&D cơng nghệ nano Chính phủ Mỹ ký năm 2003, EU đề xuất tăng gấp đầu tư vào công nghệ nano đến năm 2010 nhằm trì khả cạnh tranh toàn cầu Ngoài ra, EU giải vẤnđề chưa có chương trình R&D cơng nghệ nanơ tập trung mà Mỹ chương trình bật Khác với chương trình khung trước đây, FP6 nhẤnmạnh đến việc củng cố tảng KH&CN toàn ngành cơng nghiệp khuyến khích mang tính cạnh tranh tầm quốc tế FP6 cấu trúc thành tiêu đề sau: Tập trung hội nhập nghiên cứu cộng đồng, Xây dựng lĩnh vực nghiên cứu châu Âu, Củng cố tảng lĩnh vực nghiên cứu châu Âu Các hoạt động triển vọng sách nghiên cứu EU việc thực mục tiêu nêu Hội nghị cấp cao Lisbon tháng 3/2000 hội nghị cấp cao châu Âu (tại Goteborg tháng 7/2001 Barcelona tháng 3/2002) khẳng định Tầm nhìn Lĩnh vực Nghiên cứu châu Âu (ERA) Mục tiêu ERA xây dựng sách phối hợp nghiên cứu châu Âu điều chỉnh giải thích hợp cho phạm vi quốc gia, khu vực tồn châu Âu Nó khơng hạn chế việc nghiên cứu, áp dụng cho tất lĩnh vực xây dựng sách, bao gồm nguồn nhân lực giáo dục, khía cạnh xã hội, đạo đức, vẤnđề toàn cầu, tầm cỡ quốc tế, v.v… Nó làm cho chi phí nghiên cứu tăng lên khoảng 3,0% GDP toàn châu Âu Các hoạt động xây dựng Lĩnh vực Nghiên cứu Châu Âu bao gồm: nghiên cứu đổi mới, nguồn nhân lực tính biến động, hạ tầng sở nghiên cứu, Khoa học Xã hội Bảy chủ đề ưu tiên (TP) khẳng định FP6 là:  TP1 khoa học sống, gen công nghệ sinh học sức khỏe,  TP2 cơng nghệ xã hội hóa thơng tin,  TP3 cơng nghệ khoa học nano; vật liệu đa chức thơng minh, q trình thiết bị sản xuất mới,  TP4 hàng không Vũ trụ;  TP5 an toàn chất lượng thực phẩm,  TP6 phát triển bền vững, thay đổi toàn cầu hệ sinh thái,  TP7 Người dân việc quản lý xã hội tri thức Trong TP1, TP2, TP3 bao gồm dự án hoàn chỉnh KH&CN nano Tổng kinh phí dành cho KH&CN nano FP6 cho giai đoạn năm 700 triệu euro Theo 16 đánh giá EC, tổng chi phí hàng năm cho KH&CN nano châu Âu khoảng 700 triệu euro TP1 gồm có cơng nghệ nano liên quan đến gen, protein, định hướng chủ yếu cho sức khỏe (phát triển chip sinh học, giao diện tế bào, ví dụ nơtron, nghiên cứu não, cơng cụ chẩn đoán điều trị bệnh) TP2 gồm điện tử nano, quang điện tử, lượng tử, công nghệ nano siêu nhỏ TP3 gồm nghiên cứu đa ngành dài hạn, công nghệ sinh học nano, kỹ thuật nano, vật liệu thiết bị chuyên dụng xây dựng, công cụ kỹ thuật, sản xuất nano, ứng dụng cho y tế, công nghiệp, môi trường lĩnh vực khác Chương trình cơng nghệ nano gen bao gồm vật liệu, trình sản xuất, công cụ, thiết bị ứng dụng nhiều lĩnh vực kinh tế EC tin yêu cầu khoa học, triển khai hội điều khiển khai thác trọn vẹn thực bối cảnh tồn cầu thơng qua hợp tác quốc tế Chính vậy, chương trình EC tổng thể hoàn toàn mở cho tham gia quốc tế Có ba khả sau cho hợp tác quốc tế: • Hỗ trợ trực tiếp cho quốc gia mục tiêu lĩnh vực có liên quan như, y tế, nơng nghiệp nước, • Các thỏa thuận song phương với hàng loạt quốc gia KH&CN, • Các kế hoạch cụ thể hoạt động liên kết, hầu hết thể văn ghi nhớ • Hợp tác EC Quỹ NSF Mỹ khoa học vật liệu công nghệ nano 12/1999 tập trung vào: • Các hội so sánh để tham gia vào chương trình khác, • Trao đổi rộng rãi thơng tin, • Tăng cường hợp tác, • Phối hợp tìm kiếm tài trợ cho đề xuất dự án, • Liên kết tổ chức hội nghị, hội thảo…, • Hỗ trợ cơng tác đào tạo Cho đến có ba hợp tác tìm kiếm đầu tư thực với 12 dự án tài trợ phối hợp giám sát từ chuẩn bị hội thảo phối hợp tổ chức theo hợp tác EC NSF Một hướng khoa học công nghệ nano phải nhận dạng rào cản (hoặc tương lai) cố gắng hỗ trợ thực giải pháp vượt qua rào cản cách tính đến tất khía cạnh có liên quan tương lai toàn cầu 17 2.1.2 Cơ sở hạ tầng a Mạng lưới EC đầu tư cho số lượng lớn mạng lưới đổi KH&CN cho quốc gia thành viên EU quốc gia liên đới Các Đầu mối Liên lạc Quốc gia (NCP) hỗ trợ hội nghị thông qua đề xuất dự án để EU kêu gọi tài trợ Mỗi chủ đề ưu tiên lại có NCP riêng, bao gồm chủ đề ưu tiên cơng nghệ nano EC đầu tư cho việc đổi Mạng lưới Trung tâm Tiếp âm (IRC) Các Trung tâm hỗ trợ cho việc chuyển giao công nghệ quốc tế khối EU quốc gia liên đới Các hỗ trợ khác EU cho mạng lưới bao gồm Dự án Gate2Growth với mục đích phù hợp hóa nhà doanh nghiệp cách tân với nhà tư kinh doanh, Minanet, sở liệu trực tuyến European Microsystems, dự án nghiên cứu công nghệ nano Như đề cập trên, EC tài trợ cho diễn đàn nano mạng lưới chủ đề sử dụng cổng vào Công nghệ nano châu Âu Mạng lưới gồm dịch vụ cung cấp thông tin cho nhà nghiên cứu, nhà công nghiệp, nhà lập sách, sinh viên, cơng chúng III Thị trường sản phẩm nano Thị trường công nghệ nano ước tính đạt khoảng 1.000 tỉ USD vào năm 2015 lĩnh vực cạnh tranh gay gắt Có thể nói điều công nghệ nano (được hiểu kỹ xảo chế tạo vật liệu máy móc có kích thước nhỏ) tạo tác động đặc biệt trái ngược kinh doanh Thay việc chế tạo thực tế hơn, người ta lại tạo vô vị làm cho thần diệu Nếu bạn muốn cơng ty, sản phẩm bạn nghe độc đáo hơn, bạn gắn thêm tiếp đầu từ "nano" vào bạn phần Vật to lớn Tiếp theo (The Next Big Thing) Điều giống công ty thêm đuôi ".com" giai đoạn bùng nổ Internet hay "tech" năm bùng nổ máy tính xách tay (PC) Các công việc kinh doanh liên quan đến công nghệ nano mở lĩnh vực bao gồm nguồn lực sẵn có Vì vậy, cơng ty cố xếp lại họ tiến hành Tất nhiên mục tiêu họ kiếm tiền Theo ước tính, cơng nghệ nano thị trường đạt trị giá 1.000 tỷ USD vòng khoảng thập kỷ Hiện nay, số tiền đầu tư vào lĩnh vực Chính phủ Mỹ khu vực tư nhân lên tới tỷ USD tiếp tục tăng lên Chương trình "Xúc tiến Cơng nghệ Nano" Chính phủ Mỹ kiến nghị chi tiêu 847 triệu USD cho nghiên cứu năm 2004, tăng 9,5% so với năm 2003 (năm 1997 - 116 triệu USD; năm 2000 - 270 triệu; năm 2001 - 422 triệu năm 2002 - 518 triệu, chưa kể đề tài trường đại học ký 18 với quan quốc phòng, an ninh số cơng ty lớn, th ường có phần R&D liên quan tới cơng nghệ nano) Nhưng, trước nhà đầu tư, nhà kinh doanh vốn mạo hiểm quan chức Chính phủ bắt đầu tung tiền ra, họ muốn có nhìn, phạm vi nano, vào giá trị thực công nghệ Tại châu Âu, Đức hỗ trợ mạnh cho việc phát triển công nghệ nano Đức có Chương trình thống giao cho Bộ Giáo dục Nghiên cứu quản lý với kinh phí chung chi từ ngân sách khoảng tỷ USD, 1/4 chi cho đầu tư đổi cơng nghệ Nhà nước Đức cịn thơng qua Chương trình EXIST nhằm trả lương thù lao cho cán nghiên cứu sinh viên đại học tham gia nghiên cứu cơng nghệ nano Chương trình EXIST cịn chi tiền để lập công ty trường đại học cho việc thực mục tiêu đặc biệt, Bộ Giáo dục Nghiên cứu Đức sơ đánh giá tiềm to lớn thị trường cơng nghệ có doanh số tiềm đáng kể mà họ hy vọng nước Đức có vai trị dẫn đầu việc nắm bắt hội Theo Bộ này, số lĩnh vực trọng tâm sau có tiềm doanh số cao: Các lớp siêu mỏng (chiều dày vài nguyên tử) 20 tỷ USD, kết cấu dọc cạnh (lateral) tỷ USD, xử lý bề mặt siêu xác 12 tỷ USD, đo lường phân tích kết cấu nano 13 tỷ USD, vật liệu nano kiến tạo phân tử tỷ USD Đức có khoảng 60 cơng ty quan tâm đặc biệt tới công nghệ nano Trung Quốc, Viện Hàn lâm Khoa học quản lý nhiều chương trình R&D công nghệ nano Một hướng tập trung công nghệ chế tạo bán dẫn thiết bị điện tử dựa cơng nghệ nano Trung Quốc có 17 trường đại học 11 công ty lớn thực nghiên cứu công nghệ nano khoảng 200 doanh nghiệp có ràng buộc quan hệ bn bán thiết bị, sản phẩm công nghệ nano Tại Hàn Quốc, Bộ KH&CN thơng qua Chương trình "Khởi phát thiết bị nano mức tera" tài trợ cho trường đại học ngành công nghiệp phát triển thiết bị điện tử hệ tương lai tới Tập đồn Samsung, người khổng lồ cơng nghiệp Hàn Quốc, lập hẳn quan khoa học Viện Công nghệ tiên tiến để thực nhiệm vụ nghiên cứu cơng nghệ, thương mại hố cơng nghệ vi điện tử hỗ trợ việc ứng dụng hệ thống vi điện tử (microelectro-mechanical) Cơ quan Thúc đẩy Đầu tư Thương mại Hàn Quốc góp vai trị tích cực việc cung cấp thơng tin liên quan đến đầu tư vào công nghệ nano Về sản phẩm công nghệ nano: "Nhanh hơn, nhẹ hơn, nhỏ hơn" chủ đề sản phẩm công nghệ nano, đáp ứng nhu cầu khách hàng giảm trọng lượng, thể tích, giảm tiêu thụ nguyên vật liệu, lượng tăng tốc độ xử lý sản xuất Ngược lại với lĩnh vực công nghệ cao khác, công nghệ nanô chất hàm chứa nhiều đặc trưng kỹ thuật công nghệ Nhóm sản phẩm tới phong phú xâm nhập vào hầu hết lĩnh vực cơng nghiệp Sau số ví dụ: sinh học, sản phẩm cơng nghệ nano "hình mẫu" tương lai thiết bị giá rẻ tái sử dụng, dùng chẩn đốn phịng bệnh cho người Các thiết bị giúp Chính phủ giảm chi phí cho y tế, giúp cá nhân tự theo dõi tình trạng sức 19 khoẻ góp phần vào tiến ngành y Chip sinh học nhận dạng phân tử, chuỗi ADN protein sử dụng để chẩn đoán Giống vi chip bán dẫn, chip sinh học phát triển theo xu hướng tăng công theo thời gian, nhờ chế giống nhau: diện hoạt động phân tích cá thể giảm liên tục phạm vi công lại gia tăng Chip sinh học đa toàn diện phản ứng thích nghi với nhu cầu khách hàng chi phí tính theo chức giảm Với việc giảm thiểu kích thước nữa, cơng nghệ nano có vai trị quan trọng ngành chế tạo Ví dụ, cần phân tích chất lỏng, chất lỏng phải qua kênh nhỏ với độ dung sai cấp nano Các hệ thống vi chất lỏng cấu phần xây dựng cho phịng thí nghiệm chip (lab-on-the-chip) Hiện có thị trường này, cụ thể thiết bị dùng xếp chuỗi ADN chip protein, chúng đắt Tuy nhiên, điều thay đổi công nghệ nano phát triển tạo hệ thống vi chất lỏng hiệu công nghệ có tiềm lớn kết hợp số lượng lớn cảm biến sinh học sở ngun lý khác Một cơng nghệ chín muồi để sản xuất với chi phí thấp, ứng dụng chắn y học dự phòng, kiểm định độ tươi thực phẩm, cảm biến báo động thơng minh phát khí,v.v Nhiều nỗ lực nghiên cứu khoa học hướng vào việc phát triển bề mặt vật liệu tương thích sinh học Mục đích tạo màng tương thích sinh học để thay mô người, dùng chữa trị tổn thương Các bề mặt hữu tạo cấu trúc nano để vật chủ cho tế bào sống, thúc đẩy phát triển chúng đưa vào thể Trong lĩnh vực cơng nghệ nano, vẤnđề kích thước quan trọng Một nanômét phần tỷ mét, tức phần 75000 đường kính sợi tóc người, cơng nghệ nano nói chung đề cập đến kỹ thuật liên quan đến vật liệu có kích thước nhỏ 100 nanơmét Bằng cách chế tạo vật chất kích thước vậy, nhà nghiên cứu tạo vật liệu chắn hơn, nhẹ hay cứng so với vật liệu thông thường Các hãng Lee Jeans Eddie Bauer cho loại quần kaki chất liệu nanơ có khả chống lại chất màu Chất liệu xử lý hạt từ công ty mang tên Nano-Tex, hạt gắn vào sợi cô-tông tạo rào chắn đẩy lùi kẻ thù tự nhiên chất liệu sợi cà phê, mực, phẩm màu Công ty mỹ phẩm L’O real đưa viên nang nhỏ tí xíu chứa đầy vitamin A vào loại kem dưỡng ẩm để thấm tốt da Nhưng cho dù sản phẩm đó, bao gồm chống nắng suốt bóng chơi tennis có độ bền cao, có hữu ích lý thú nữa, chúng khó phát triển thành cách mạng công nghiệp Theo ý kiến nhà Biên tập Howard Lovy, tờ Small Times, vật liệu nano sử dụng sản phẩm chống nắng vải kaki bước tiến ngành vật liệu, hố chất truy ngược cội nguồn chút quay với 20 phiên gốc Eric Drexler - Tác giả sách "Engines of Creation" (Những động sáng tạo) xuất năm 1986, ơng nhìn thấy trước cách mạng đảo lộn từ duới lên ngành chế tạo Ơng dùng thuật ngữ "cơng nghệ nano phân tử" để phân biệt lắp ráp phạm vi phân tử với việc sử dụng màng vật liệu có kích thước nano để nhằm củng cố quy trình cũ, giống việc chế tạo loại quần bình thường vật liệu chống dây màu Ngồi ra, công ty miễn cưỡng khước từ hội để yêu cầu đổi cho phép họ tính giá thêm từ 20% đến 30% vào sản phẩm họ Điều tiếp thêm sức cho cơng việc kinh doanh giải pháp mà cơng nghệ nano dẫn tới phương pháp chế tạo vi mạch hay thiết kế tế bào lượng mặt trời có hiệu suất cao, giá rẻ để làm giảm chi phí lượng Mihail Rocco - người lãnh đạo xúc tiến cơng nghệ nano, muốn tìm kiếm tiến việc cung cấp thuốc vào thể để tiêu diệt tế bào ung thư giống người bắn tỉa đặc biệt Ơng Rocco cho rằng, cơng nghệ nano kéo dài tuổi thọ thêm từ 20 đến 30 năm, "chúng ta toán bệnh Alzheimer’s bệnh não khác" Tất tiến cịn phải chờ hàng thập kỷ tiến triển theo hướng tốt Vậy làm cách để không lâu sản phẩm ngày biến thành thị trường trị giá nghìn tỷ USD Điều đáng ngạc nhiên số lặp lại nhiều lần báo cáo Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) Mỹ năm 2001 Nhưng xem xét kỹ thấy nhà nghiên cứu NSF thực bước nhảy vọt thực lớn niềm tin họ Ví dụ, họ dự báo rằng, nửa tổng sản lượng thuốc sản xuất tương lai phụ thuộc vào công nghệ nano, với trị giá khoảng 180 tỷ USD Nhưng điều không giống với việc phát biểu rằng, có thị trường loại thuốc trị giá 180 tỷ USD Theo ý kiến nhà phân tích Mike Richardson thuộc Hãng tư vẤnFreedonia, doanh thu trực tiếp từ cơng nghệ nano lên đến 35 tỷ USD vào năm 2020 Tuy nhiên, ông thừa nhận số suy đốn, lĩnh vực hoàn toàn chưa khai phá Cho đến nay, có nhiều cơng ty thích số 35 tỷ USD, điều giải thích tiếp đầu từ "nano" gắn vào tên nhiều công ty Ví dụ, cơng ty NanoPierce Technologies, trước mang tên Sunlight Systems, công nghệ họ tạo mối liên kết vi mạch phận điện tử khác có kích thước gần kích thước nano Một số công ty khác muốn gắn thêm tên nano cho cơng ty họ muốn đón đầu bùng nổ cơng nghệ nano tạo cho sản phẩm họ có tính cạnh tranh Thí dụ nữa: Hãng chế tạo kính hiển vi ngun tử Veeco Instruments, có doanh thu q 2/2004 đạt 73,5 triệu USD Hãng FEI giai đoạn đạt phần lợi nhuận nhỏ từ việc bán sản phẩm kính hiển vi chùm tia điện tử với doanh thu 89,8 triệu USD Nhưng tất cơng ty nói người chơi nhỏ, đặc biệt so sánh với IBM Hewlett-Packard hãng tiến hành nhiều nghiên cứu công nghệ 21 Về thị trường ống nano, Báo cáo Hãng Business Communication Company, Inc nhan đề "ống nano: phương hướng công nghệ – Nanotubes: Directions and Technologies" đánh giá: khối lượng ống nano đường kính từ đến 300 nm (bao gồm loại: đơn thành vách đa thành vách) sản xuất nửa đầu năm 2003 ước tính khoảng từ 10 đến 20 kg, trị giá 5-10 triệu USD, khối lượng sản xuất năm 2002 22,1 kg, trị giá 11,9 triệu USD Thị trường ống nano cacbon phân thành nhánh công nghiệp: công nghiệp vật liệu phục vụ nghiên cứu công nghệ nano công nghiệp vật liệu phục vụ nghiên cứu lĩnh vực khác Hiện khối lượng nano cacbon sản xuất giới nhỏ bé với giá thành cao Trên thực tế, ống nano đa thành vách ứng dụng từ năm để làm thay đổi tính chất polyme ống nano làm cho polyme trở thành vật liệu dẫn điện, ứng dụng cơng nghiệp máy tính, cơng nghiệp sản xuất đĩa CD cơng nghiệp tự động hố Báo cáo đưa dự báo rằng, thập kỷ đầu kỷ 21, thị trường nghiên cứu ống nano phát triển không mạnh thị trường ứng dụng thương mại Hiện tại, ống nano có khả ứng dụng thương mại rộng rãi lĩnh vực: vật liệu composit, kỹ thuật điện tử, cấu dẫn động, hình, kính hiển vi, ắcquy, tụ điện pin nhiên liệu Trong giai đoạn nay, giá chế tạo ống nano cao rào cản việc thương mại hoá loại vật liệu Tuy nhiên, dự báo năm tới đây, giá chế tạo ống nano hạ dần, sản xuất với khối lượng lớn giá sản xuất tiếp tục hạ Giá trị thị trường giới ống nano năm 2001 triệu USD, 2002 11,9 triệu USD dự báo năm 2006 231,5 triệu USD Trong tương lai xa hơn, thị trường ứng dụng ống nano tăng lên cỡ nhiều tỷ USD Trong vịng năm tới đây, ống nano thay vi mạch sở silic tranzito quy mô ứng dụng rộng nữa, ống nano sử dụng sản xuất pin nhiên liệu Ngồi ra, ống nano cịn ứng dụng cơng nghiệp quốc phịng Mỹ bắt đầu quan tâm thúc đẩy thương mại hóa cơng nghệ nano Những năm vừa qua, nhờ hoạt động tích cực tổ chức Liên minh Doanh nghiệp Nano (LDN), mà công nghệ nano Mỹ rời khỏi lãnh địa KH&CN để thâm nhập vào lãnh địa kinh doanh thương mại, đồng thời giúp đưa vẤnđề cơng nghệ nano lên hàng đầu chương trình nghị sách cơng nghệ Những am hiểu trình đổi biết phát minh lớn 22 KH&CN bước khởi đầu đổi công nghệ Các tổ chức LDN loại tổ chức có chế tạo điều kiện nguồn kinh phí để giúp đưa kiến thức thu từ R&D thành sản phẩm dịch vụ, giúp tăng lượng cải, phát triển kinh tế tạo công ăn việc làm Những tổ chức nhân tố quan trọng cho công việc đổi Các nhà khoa học, kỹ sư, doanh nghiệp nhà làm sách thành phố lẫn bang New York, nhờ tầm nhìn tâm tạo mơ hình phát triển kinh tế dựa vào cơng nghệ nano Phần đóng góp to lớn thuộc Thống đốc Pataki, người vừa qua "The Nanotech Report 2002" đánh giá nhân vật có ảnh hưởng lớn tới công nghệ nano Theo ông Pataki, " Công nghệ nano có nhiều hứa hẹn thịnh vượng tương lai New York dân tộc" Với niềm tin vậy, New York không tiếc tiền công sức để xây dựng kết cấu hạ tầng, đảm bảo cho công nghệ nano tăng trưởng, phát triển nhân rộng Về khu vực hàn lâm: trường đại học New York (Cornell, RPI, Columbia) nhận khoản tài trợ NSF để thành lập trung tâm cơng nghệ nano Ngồi ra, trường SUNY Albany, SUNY Buffalo Alfret có chương trình lớn công nghệ nano Các doanh nghiệp lớn: New York có số tập đồn đầu tư mạnh cho cơng nghệ nano, ví dụ IBM, Kodak, GE, Bausch&Lomb, Xerox v.v… Các công ty khởi sự: Một loạt công ty khởi sự, với xuất phát điểm từ vô số đề tài ứng dụng từ công nghệ nano Các tổ chức phi lợi nhuận: New York địa điểm để đặt trụ sở LDN, mà có văn phịng Ulster County New York lãnh địa vi điện tử nói lãnh địa nano nước Mỹ: lãnh địa xác định rõ để phát triển, thương mại hoá gặt hái lợi ích kinh tế cơng nghệ nano lên Tất điều giúp đem lại nhận định đây: "Cách tốt để dự báo tương lai sáng tạo tương lai đó" Câu gợi ý Alan Kay phát biểu năm 1971 Hội nghị cán kỹ sư Cơng ty Xerox Câu nói lúc đúng: nỗ lực họ góp phần quan trọng để làm thay đổi ngành công nghệ thông tin Và điều cho hôm Alan Kay cịn có câu nói quan trọng thế, là: "Những người thực thơng minh cấp kinh phí đầy đủ làm hầu hết việc." Hiện nay, nước Mỹ đạt tới giai đoạn, cơng nghệ nano dành lịng nhiệt tình ủng hộ to lớn Tuy nhiên, lúc người bắt đầu phân tích kỹ lưỡng tiềm kinh doanh nó, số nhân tố sau: Nano lên thành kiện lớn Có lẽ công nghệ tạo lực mới, lẽ liên quan đến phần tử tạo nên sống vật chất Khó mà hình dung ngành khơng liên đến ta có khả am hiểu khai thác tiềm vật liệu cấp nano Do vậy, tác động kinh tế nano lớn lao Cuộc chạy đua để phát triển thương mại hoá nano có ý nghĩa to 23 lớn quốc gia, doanh nghiệp người Với hàm ý sâu xa vậy, lời tuyên bố liên quan đến khơng thể tránh khỏi quan tâm xem xét Nhận xét Trong Mỹ tiếp tục phát triển sách hợp tác triển khai khoa học công nghệ nano thông qua việc hỗ trợ mạnh mẽ điều hành sách Chính phủ xây dựng sở hạ tầng tồn nước Mỹ, EC khu vực châu Á-Thái Bình Dương theo sát Mỹ định hướng xây dựng sách xây dựng sở hạ tầng cho Diễn đàn nano châu Âu 2003 tổ chức vào 9-12/12/2003 Trieste (Italia) thông báo rõ ràng EC phải thực nhiều biện pháp chiến lược cho tụt hậu so với Mỹ Nhật TS E Andreta, Giám đốc “Các Công nghệ Công nghiệp” (EU) nhẤnmạnh kiến thức phải chia sẻ phạm vi quốc tế EU mở rộng mạng lưới khơng khối EU, mà cịn kết nối với Mỹ, châu Á-Thái Bình Dương, châu lục khác Kế hoạch Nghiên cứu Triển khai công nghệ nano kỷ 21 thông qua tháng 12/2003 Quốc hội Mỹ, tuyên bố “Đảm bảo lãnh đạo toàn cầu Mỹ việc phát triển ứng dụng công nghệ nano” “Đi đầu Mỹ lực sản xuất cạnh tranh cơng nghiệp có đầu tư ổn định, thích hợp điều phối cho nghiên cứu dài hạn khoa học kỹ thuật công nghệ nano” Chúng ta nhìn thấy cơng nghệ nano ngày trở thành mục tiêu theo đuổi toàn cầu phát triển mạnh mẽ Sự dẫn đầu Mỹ R&D công nghệ nano làm tăng đầu tư cho lĩnh vực khắp giới, thúc thực hàng loạt chương trình nghiên cứu sáng kiến quốc gia giới Khu vực châu Á-Thái Bình Dương, khu vực có phát triển kinh tế nhanh, với nhiệt tình động so với Mỹ, với đa dạng văn hóa truyền thống so với EU, phải bắt đầu hợp tác làm việc với theo phương thức phối hợp liên kết chặt chẽ Chúng ta phải trau dồi kiến thức nghiên cứu đa ngành cách đắn phải xây dựng lãnh đạo tồn cầu phát triển KH&CN nano thơng qua phối hợp hợp tác khu vực cách chiến lược Chúng ta hy vọng Hội nghị Diễn đàn Thượng đỉnh nano châu Á (ANFoS2004) đưa tất đến tương lai tốt đẹp cho khu vực Biên soạn: TS Phùng Minh Lai CN Phùng Anh Tiến 24 Tài liệu tham khảo Weekly Report, Commentary and Analysis on Nanotechnology Activities inside Asia Pacific Area written by Lerwen Liu, Ph.D., a nanotech watcher and consultant www.nanoworld.jp Korea National Nanotechnology Initiative, 5/2004 Taiwan National Nanotechnology Initiative and Infrastructure Summary (5/ 2004) India National Science and Technology Initiative (5/2004) Nanotechnology in Singapore, Asia Pacific Nanotech Weekly, Vol.1, Singapore (2003) Current Status of Nanotech in Thailand, Asia Pacific Nanotech Weekly, 20032004 Australian Nanotechnology Funding and Strategy, Nano is moving to the Center of Excellence in Australia Asia Pacific Nanotech Weekly, Vol.1-2, #Australia (2003-2004) The European Nanotechnology Gateway : Nanoforum, Asia Pacific Nanotech Weekly, Vol.1, #Europe (2003) Status of Nanotech Industry in China Leading Nanotech Research Center in China Hong Kong Business Entering Nanospace Asia Pacific Nanotech Weekly, Vol.1-2, #China (2003-2004) 10 Japan Nanotech Reaching the Highest Political and Industrial, 5/ 2004 Japan Government Launched nanotech Business Strategy Asia Pacific Nanotech Weekly, Vol.1-2, #Japan (2003-2004) 11 Malaysia Nanotechnology Part 1, Part 2, Part Asia Pacific Nanotech Weekly, Vol.1-2, #Malaysia (2003-2004) 12 Taiwan National Nanotechnology Initiative and Infrastructure Taiwan ITRI Gaining Speed in Nanotechnology Industrialization Asia Pacific Nanotech Weekly, Vol.1-2, #Taiwan (2003-2004) 13 Trends in Nanotechnology Market and Start-Ups Asia Pacific Nanotech Weekly, Vol.1, #World (2003) 14 Tech Monitor, 2002 MRS, No 8/2004 15 Nanotech Market, Tech Monitor, 2003, No 16 U.S News & World Report, 12/2003 17 Nanotechnology and Nano – economy, 18 19 www.saigontimes.com.vn/tbktsg/ detail.asp?muc=11&Sobao=717&SoTT=26 63k 20 http://irv.moi.gov.vn/socuoithang/toancanhkhcn/2004/3/12204.ttvn 25 ... công nghệ thông tin, môi trường công nghệ nano) Ba lĩnh vực ưu tiên khác có đề tài cơng nghệ nano Nếu kinh phí cho tất đề tài tính vào tổng dự tốn tổng ngân sách Nhật Bản dành cho công nghệ nano. .. mẫu cho việc thúc đẩy sở công nghiệp quốc gia công nghệ vật liệu nano Công viên Công nghệ cao YongFeng Bắc Kinh CASNEC chiếm diện tích khoảng 7000m 13 Công viên Công nghệ cao YongFeng nằm vị... tích cực việc cung cấp thơng tin liên quan đến đầu tư vào công nghệ nano Về sản phẩm công nghệ nano: "Nhanh hơn, nhẹ hơn, nhỏ hơn" chủ đề sản phẩm công nghệ nano, đáp ứng nhu cầu khách hàng giảm