Chuyên đề vật liệu điện đề tài nghiên cứu vật liệu nano

Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Điện Chuyên đề Vật liệu điện Đề tài: Nghiên cứu vật liệu nano Giáo viên hướng dẫn: TS Đinh Quốc Trí Sinh viên thực hiện: nhóm 2 11-2011HUST - SEE I. Giới thiệu vật liệu nano II. Một số cách chế tạo vật liệu nano III. Một số ứng dụng của vật liệu nano IV. Tương lai của vật liệu nano Giới thiệu 11-2011HUST - SEE I. Giới thiệu vật liệu nano 11-2011HUST - SEE ∗ Vật liệu nano là loại vật liệu có kích thước cỡ nanômét. ∗ Đây là đối tượng nghiên cứu của khoa học nano và công nghệ nano. ∗ Năm 1959 giáo sư Richard Feynman (Viện kỹ thuật Massatchusets-MIT) đề ra một thuyết táo bạo: "Thay vì phân chia vật chất, tại sao chúng ta không đi từ cái vô cùng nhỏ?". I. Giới thiệu vật liệu nano 11-2011HUST - SEE ∗ Mười năm sau, sinh viên Eric Drexler nghĩ ra thuật ngữ Nanotechnologie. ∗ Năm 1985, 2 nhà nghiên cứu Gerd Bining (Đức) và Heinric Rohrer (Thuỵ Sỹ) tạo ra kính hiển vi, có khả năng nhìn những vật chỉ nhỏ bằng 1/25 kích thước phân tử. Một năm sau, họ đoạt giải Nobel. 11-2011HUST - SEE I. Giới thiệu vật liệu nano 11-2011HUST - SEE I. Giới thiệu vật liệu nano ∗ Biểu tượng của IBM được Don Eigler tạo ra bằng công nghệ nano vào năm 1990 • Phương pháp hóa ướt (wet chemical) • Phương pháp cơ học (mechanical) • Phương pháp bốc bay • Phương pháp hình thành từ pha khí (gas-phase) Các vật liệu nano có thể thu được bằng bốn phương pháp phổ biến: 11-2011HUST - SEE II. Một số cách chế tạo vật liệu nano ∗ Phương pháp hóa ướt (wet chemical) 11-2011HUST - SEE II. Một số cách chế tạo vật liệu nano ∗ Phương pháp hoá ướt (wet chemical) • Bao gồm các phương pháp chế tạo vật liệu dùng trong hóa keo (colloidal chemistry), phương pháp thủy nhiệt, sol-gel, và kết tủa. • Ưu điểm của phương pháp hóa ướt là các vật liệu có thể chế tạo được rất đa dạng, rẻ tiền. • Nhược điểm là các hợp chất có liên kết với phân tử nước có thể là một khó khăn, hiệu suất thấp 11-2011HUST - SEE II. Một số cách chế tạo Vật liệu nano II. Một số cách chế tạo Vật liệu nano 11-2011HUST - SEE ∗ Phương pháp cơ học (mechanical) • Bao gồm các phương pháp tán, nghiền, hợp kim cơ học. • Vật liệu ở dạng bột được nghiền đến kích thước nhỏ hơn • Ngày nay, các máy nghiền thường dùng là máy nghiền kiểu hành tinh hay máy nghiền quay [...]... sóng nhiệt đưa điện tử chuyển động, tạo ra dòng điện lớn • Vật liệu tổ chức ở cấp độ nano có thể phát điện khi được kích thích bởi nhiệt độ hé mở nguồn năng lượng mới • Điện năng tạo ra từ ống nano carbon bằng 100 lần so với điện năng của pin Lithium-ion cùng trọng lượng III Một số ứng dụng • Hiện tại, Viện Nghiên cứu Khoa học Vật liệu (Hà Nội) đã chế tạo thành và chào bán vật liệu nano (nano carbon... tạo Vật liệu nano ∗ Chế tạo nano carbon từ bã cà phê, bã mía ở Việt Nam II Một số cách chế tạo Vật liệu nano ∗ Tại TP.HCM, TS Nguyễn Chánh Khê dùng bã cà phê, bã mía bỏ đi để làm nguyên liệu chế tạo ống nano carbon ∗ Chế tạo thành công ống nano với giá rẻ hơn 50% so với thế giới ∗ Phương pháp của ông là sử dụng nguyên liệu rắn để chế tạo, tuy tốc độ phản ứng chậm hơn nhưng cho ra sản phẩm đồng đều... tạo Vật liệu nano • Phương pháp cơ học có ưu điểm là đơn giản, dụng cụ chế tạo không đắt tiền và có thể chế tạo với một lượng lớn vật liệu • Nhược điểm là các hạt bị kết tụ với nhau, phân bố kích thước hạt không đồng nhất, dễ bị nhiễm bẩn từ các dụng cụ chế tạo và thường khó có thể đạt được hạt có kích thước nhỏ II Một số cách chế tạo Vật liệu nano ∗ Phương pháp bốc bay II Một số cách chế tạo Vật liệu. .. mại II Một số cách chế tạo Vật liệu nano ∗ Phương pháp hình thành từ pha khí (gas-phase) II Một số cách chế tạo Vật liệu nano ∗ Phương pháp hình thành từ pha khí (gas-phase) • Gồm các phương pháp nhiệt phân (flame pyrolysis), nổ điện (electro-explosion), đốt laser (laser ablation), bốc bay nhiệt độ cao, plasma • Nguyên tắc của các phương pháp này là hình thành vật liệu nano từ pha khí • Phương pháp... cho ra sản phẩm đồng đều và ít thành phần pha tạp hơn II Một số cách chế tạo Vật liệu nano ∗ Theo TS Khê, nhóm nghiên cứu của ông có thể ghép các ống than nano có đường kính lớn lại với nhau từ trong quy trình tổng hợp để làm thành những màng lọc nano dùng để lọc máu hoặc lọc nước sinh học III Một số ứng dụng ∗ Các cấu trúc nano có tiềm năng ứng dụng làm thành phần chủ chốt trong những dụng cụ thông... khẩu trang nano bạc diệt khuẩn • Bề mặt phủ lớp màng mỏng Nano TiO2 có khả năng diệt khuẩn và chống rêu mốc được ứng dụng trong các hợp chất phủ trên bề mặt vật liêu như sơn tự làm sạch,thiết bị làm sạch không khí và khử mùi… III Một số ứng dụng ∗ Bề mặt ưa nước • Ứng dụng trong sản xuất các loại kính,gương chống mờ (VD :kính ôtô,cửa kính….) III Một số ứng dụng ∗ Vật liệu xốp nano Loại vật liệu có diện... vật liệu nano ∗ Nhật Bản đã tạo ra được các phân tử Carbon mảnh hơn sợi tóc tới 100.000 lần, được ứng dụng trong kỹ thuật hàng không và dò tìm đáy biển ∗ Các hãng di động lớn Nokia, Motorola, Sony đang nghiên cứu loại pin sử dụng ống nano siêu bền, chịu nước, chịu nhiệt độ cao ∗ Kỹ thuật NANO là cả một quy trình phức tạp, đòi hỏi nhiều bài toán và lời giải liên hoàn Chẳng hạn, khi CNRS (Trung tâm nghiên. .. chất đặc biệt này của vật liệu nano làm cho chúng phù hợp một cách tuyệt đối với những yêu cầu của thế giới cảm biến ∗ Sử dụng vật liệu nano để gắn chúng lên những cảm biến hiện nay sẽ làm tăng độ nhạy, độ chọn lọc và tốc độ đáp ứng của thiết bị ∗ Thêm vào đó, diện tích bề mặt khổng lồ/thể tích nhỏ làm thuận lợi cho việc giảm kích thước của cảm biến III Một số ứng dụng ∗ Hạt nano chữa bệnh • Cơ thể... Kích thước nhỏ giúp các hạt nano có lợi thế để di chuyển trong cơ thể, dọc theo mạch máu đến bộ phận bị bệnh và bơm thuốc IV Tương lai của vật liệu nano ∗ Ngành công nghệ nano hiện nay đang được nhiều chính phủ của các nước quan tâm ∗ Đối với Việt Nam, trong nỗ lực đi tắt đón đầu, vào tháng 8/2006 tại Cần Thơ đã tổ chức Hội thảo khoa học toàn quốc về ứng dụng công nghệ NANO, với sự đăng đàn của nhiều... truớc kia chưa có ∗ Nhờ vào kích thuớc nhỏ, những cấu trúc nano có thể đóng gói chặt lại và do đó làm tăng tỉ trọng gói (packing density) III Một số ứng dụng ∗ Ống nano carbon có thể sinh dòng điện lớn • Các nhà khoa học thuộc Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT) vừa phát hiện phương thức phát điện mới: lợi dụng ống nano carbon để tạo ra dòng điện, có thể áp dụng cho những thiết bị siêu nhỏ III Một . Hà Nội Viện Điện Chuyên đề Vật liệu điện Đề tài: Nghiên cứu vật liệu nano Giáo viên hướng dẫn: TS Đinh Quốc Trí Sinh viên thực hiện: nhóm 2 11-2011HUST - SEE I. Giới thiệu vật liệu nano II. Một. vật liệu nano III. Một số ứng dụng của vật liệu nano IV. Tương lai của vật liệu nano Giới thiệu 11-2011HUST - SEE I. Giới thiệu vật liệu nano 11-2011HUST - SEE ∗ Vật liệu nano là loại vật. cách chế tạo Vật liệu nano II. Một số cách chế tạo Vật liệu nano 11-2011HUST - SEE ∗ Phương pháp cơ học (mechanical) • Bao gồm các phương pháp tán, nghiền, hợp kim cơ học. • Vật liệu ở dạng