Ebook Khoa học và công nghệ nano: Phần 2 được tiếp nối phần 1 cung cấp các kiến thức từ chương 5 đến 7 bao gồm vật liệu nano trong y học, mô phỏng sinh học biến phân tử thành động cơ; vật liệu thần kỳ, ống than nano.
Chương VẬT LIỆU NANO TRONG Y HỌC: HIỂN MẪU HAY TỬ THAN? "There is nothing new under the sun, but there are lots of old things we don't know." Ambrose Bierce 5.1 Khi thai nhi biết mỉm cười Vài năm trước, nhật báo "The Age” thành phố Melbourne (úc) đăng ảnh to trang với tít "Thai nhi biết cười bụng mẹ." Khơng người có thành kiến với báo chí nghĩ tin giật gân ơng nhà báo "nói láo” ăn tiền! Nhưng nhìn kỹ ảnh có oan cho ơng nhà báo, thật thai nhi nhoẻn miệng cười bụng mẹ giống nụ cười thiên thần trẻ sơ sinh giấc ngủ Bài báo tường thuật cách thú vị tảng khoa học việc dùng siêu âm (ultrasound) tạo ảnh phận thể Đến nay, kỹ thuật tạo ảnh siêu âm trở thành thiết bị thiếu để theo dõi phát triển, sức khoẻ xác định giới tính thai nhi Trong nửa kỷ qua, từ tạo ảnh siêu âm áp dụng vào y học, kỹ thuật không ngừng cải thiện phát triển Từ ảnh lem nhem hai mươi năm trước ảnh chiều rõ nét tại, thiết bị siêu âm cho thấy thai nhi cử động hình tivi trước ngạc nhiên vui mừng người chuẩn bị làm cha mẹ lần đầu Một phương pháp tạo ảnh thông dụng khác cho cấu trúc phận thể người sử dụng từ trường để tạo ảnh qua hiệu ứng cộng hưởng từ hạch (magnetic resonance imaging, MRI) Hai thí dụ cho thấy việc tạo ảnh trở nên thao tác cần thiết cho y học đại việc chẩn bệnh, trị liệu phẫu thuật Trong hóa học đóng góp vào y học qua phương pháp tổng hợp chế tạo loại dược liệu từ nhứng viên aspirin khiêm tốn đến thuốc kháng sinh, kháng ung thư chí thuốc Viagara "siêu hạng" (người viết nghe vậy), phát ữiển vật lý mang đến cho y học nhiều dụng cụ chẩn bệnh tinh vi, gia tăng xác liệu pháp phẫu thuật Việc đời sản phẩm nano hay sản phẩm dựa công nghệ nano tượng đột khởi mà thành nghiên cứu nhà khoa học giới tích lủy khoảng thòi gian dàỉ Thuật ngữ "nano" mang ý nghĩa mù mờ trước kia, dần trở thành từ ngữ quen thuộc đời thường Vài thập niên trước, quan điểm 144 KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NANO cơng luận hồi nghi cơng nghệ nano, chẳng qua nghiên cứu hàn lâm tạo báo cáo khoa học mông lung đóng khung khn viên tháp ngà đại học hay học viện nghiên cứu kín cổng cao tường Nhưng đến niềm tin doanh nghiệp dành cho phát triển công nghệ nano phản ánh tính sáng tạo thực dụng nhà nghiên cứu trưởng thành lĩnh vực Vật liệu nano 20 năm gần tưởng chừng quanh quẩn xung quanh ứng dụng quang học, điện học, quang điện tử, phát triển âm thầm vươn tầm tay đến sinh y học, mở hội cho ứng dụng hay cải thiện ứng dụng có việc phụng sức khoẻ hạnh phúc người Trong ý nghĩa này, hóa học vật lý, vật liệu học (materials science) có đóng góp to lớn lĩnh vực sinh y học qua loại vật liệu nano với khả chứa thuốc, tải thuốc trị liệu phát quang tạo ảnh mô tế bào sinh vật Việc tải thuốc nhả thuốc "địa chỉ" định thể để công phá tế bào bệnh tránh xa tế bào bình thường khoẻ mạnh nghiên cứu hàng đầu vật liệu y học Vật liệu tải thuốc nano cịn thiết kế có khả phát quang Khác với việc tạo ảnh phận vĩ mô thể sử dụng siêu âm hay từ tính, việc tạo ảnh quan sát mức tế bào cần phát quang để phân biệt tế bào bệnh tế bào bình thường nghiên cứu Vật liệu nano y học: Hiền mẫu hay tử thần? 145 quan trọng Sự kiện trao giải Nobel Hóa học năm 2008 cho việc khám phá nghiên cứu protein phát quang đă nói lên tầm quan trọng phát quang thứ nguyên vi mô tế bào phân tử Quả thật, sức mạnh liên ngành vật lý, hóa học vật liệu học gia tăng hiệu độ xác liệu pháp y khoa tiếp tục mang lại thành ngoạn mục cho y học việc trì sức khoẻ hạnh phúc người Những thành chắn liệu pháp, dược liệu làm cho ta "cải lão hoàn đồng" hay tham lam trở nên "trường sinh bất tử", giúp người kéo dài sống hạnh phúc đến tuổi xế chiều Rồi đây, hình ảnh lãng mạn chiều tà "bà già lấy le ông già, chiều chiều dắt bờ sơng " khơng cịn hát nhại lời dí dỏm mà chun thực, tình tứ cặp bạn đời "thất thập hi"! Tuy nhiên, ta không nên lãng mạn mà qn thực khơng phủ phàng mà cịn nguy hiểm Song song với tiềm ứng dụng đầy tính sáng tạo, ta cần nhìn thực tế cách lạnh lùng, đề cao cảnh giác trước nguy ẩn tàng vật liệu nano Việc xảy hạt nano cực nhỏ vào "ngũ tạng lục phủ"? Chưa biết Độc tính vật liệu nano thể sinh vật kể người chưa hoàn toàn hiểu rõ, vùng mây đen mù mịt Dường như, đẹp thường có bẫy chết người Lịch sử ghi lại 146 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NANO bi hùng ca bậc anh hùng uy vũ bao trùm thiên hạ, cuối phải chết giai nhân khuynh quốc Vật liệu y học nano mang đến hạnh phúc cho nhân loại hình ảnh đẹp Nhưng mặt trái hình ảnh đẹp mặt tử thần Vậy, vật liệu nano y học ỉà bàn tay hiền mẫu hay lưỡi hái tử thần? Đê có nhìn cơng khách quan, tiếp tục vào phần 5.2 Hạt tải thuốc nano Y học nano (nanomedicine) áp dụng công nghệ nano vào y học cho việc phịng bệnh, chẩn đốn trị liệu cách dùng vật liệu nano để thao tác hệ thống sinh học mức tế bào háy xuống thấp cấp phân tử Những nghiên cứu y học nano phần lớn liên quan đến việc tải thuốc đến tế bào bệnh chẩn bệnh mức phân tử Việc tận dụng hạt nano làm 'Vật tải" (carrier) việc tải thuốc nhả thuốc "địa chỉ" trở thành đề tài nghiên cứu nóng liên quan đến việc phát triển dược liệu chống ung thư khả doanh thu lớn cho cơng ty y dược Điều nhìn thấy qua số lượng báo cáo liên quan gia tăng 15 lần năm, từ 100 (năm 1999) đến 1.500 (năm 2007) Hiệu lực loại dược liệu thường bị giới hạn tính khơng phân biệt tế bào bình thường tế bào bệnh, hồ tan, dễ bị thải khỏi thể gây tác dựng phụ Tải thuốc đến tế bào ung thư hóa trị liệu Vật liệu nano y học: Hiền mẫu hay tử thần ? 147 (chemotherapy) đề tài nghiên cứu nhiều Thuốc đề kháng ung thư khơng diệt tế bào ung thư mà cịn tiêu hủy tế bào tốt Sự hủy diệt bừa bãi theo chế "bom rải thảm" phải trị liệu với liều thuốc cao mà gây tác dụng phụ tai hại cho thể bệnh nhân Để khắc phục khuyết điểm lợi dụng khác biệt lý tính, hố tính tế bào bình 'thường tế bào ung thư, hạt tải thuốc nano thiết kế kích cỡ tối ưu vừa có "bộ cảm ứng" biết cảm nhận, phân biệt tế bào, vừa có "bộ phận đóng mở'' biết giữ nhả thuốc môi trường có pH hay nhiệt độ thích hợp Hai yếu tố bật tế bào ung thư có nhiệt độ cao pH biểu thị nhiều tính acid tế bào bình thường Hạt tải thuốc nano kết hợp với phân tử thuốc vỏ chứa bên hạt (Hình 5.1), Các vật tải thuốc nano khảo sát chế tạo từ nhiều năm liposome, polymer, hạt nano xốp ceramic, hạt nano kim loại gần ống than nano Hình 5.1: Phân từ thuốc (0 ) kết hợp (1) vỏ hạt (2) chứa bên hạt 148 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NANO Liposome loại hạt có vỏ kép thiết kế có tính thân nước (hydrophilic) bề mặt ngồi để di chuyển mơi trường sinh học chứa phân tử thuốc trạng thái dung dịch nước (Hình 5.2) Giữa hai bề mặt vùng chứa chất béo phospholipid cholesterol ghét nước (hydrophobic), có khả hịa tan dược liệu thích béo (lipophilic) Ngoài ra, bề mặt vỏ liposome thiết kế với thành phần hóa học thích hợp cho hạt biết tránh tế bào khoẻ mạnh mục tiêu cơng, mà tác dụng với tế bào ung thư nhả thuốc gặp mơi trường có nhiệt độ hay pH định Các nhà nghiên cứu sinh hóa học thiết kế lớp phospholipid có độ nhạy cảm vói pH môi trường Nhờ vậy, liposome vào môi trường vi mơ mang tính acid khối u ung thư vỏ liposome tan vỡ nhả thuốc vào tế bào bệnh [1] Thành nghiên cứu vài thập niên vừa qua tối ưu hóa cấu trúc liposome, gia tăng hiệu cho việc hóa trị liệu ung thư thể người Vật liệu nano y học: Hiền mẫu hay tử thần? 149 Phân tử thc Hình 5.2: cấu trúc liposome phân từ thuốc (0 ) Polymer củng vật tải thuốc có chức tương tự với cấu trúc đơn giản (Hình 5.3) Vật liệu polymer thường dùng polymer sinh học chitosan (chế biến từ vỏ tôm) hay polymer tổng hợp, poly (butylcyano acrylate) Các polymer kết tập thành mixen (micelle) có tính tương thích sinh học (biocompatible) phân hủy sinh học (bio-degradable) Gần đây, tương tự hạt liposome, mixen polymer thiết kế có độ nhạy pH môi trường xung quanh [2] Độ nhạy pH polymer thiết kế để gặp môi trường cùa khối u ung thư polymer bị phân giải nhả thuốc chống ung thư tốc độ tối ưu định sẵn 150 KHOA HỌC VÀ CỒNG NGHỆ NANO Hình 5.3: Vật tài polymer phân tử thuốc (0 ) Khi đưa vào thể, hạt nano tải thuốc theo hệ thống tuần hồn qua mạch máu để đến mục tiêu Kích cỡ hạt nano hay mixen polymer yếu tố quan trọng cho việc tải thuốc Kích cỡ nảy phải phạm vi từ đến 400 nm [3] Nếu nhỏ nm, hạt nhanh chóng bị thải theo đường tiết Nếu lớn 400 nm, hạt bị hệ thống miễn nhiễm phát loại trừ khỏi thể Như thế, dược liệu bao lại "gói" nhỏ di chuyển đến mục tiêu để "bắn phá" tế bào ung thư Nhưng làm "gói" di chuyển đến địa chỉ? Ở đây, người ta lợi dụng khác biệt vùng mô bình thường khoẻ mạnh khối u ung thư Tế bào vách huyết quản vùng mô khoẻ mạnh có liên kết khít khao, khoảng hở nanomét xuất vách huyết quản khối u ung thư (Hình 5.4) Phân tử thuốc tự xuyên vách qua thẩm thấu khuếch tán tự nhiền, tác dụng hủy diệt tế bào tốt lẫn tế bào ung thư khơng phân biệt (Hình 5.4) Ngược lại, thuốc bị gói hạt tải nano, độ lớn hạt khơng cho qua vách huyết Vật liệu nono y học: Hiền mẫu hay tử thần ? 151 quản chui lọt qua khoảng hở vào khối u ung thư Các nhà tốn học cịn tính tốn hình dạng tối ưu để hạt tải chui qua kẽ hở huyết quản với số lượng tối đa Hạt nano tải thuốc Hình 5.4: Sự di động phân tử thuốc hạt tải thuốc huyết quàn (1) Huyết quàn mô tế bào bình thường (2) huyết quản mơ tế bào ung thư Ị3J 5.3 Tao ảnh sinh hoc • • Hạt nano (còn gọi chấm lượng tử) hợp chất bán dẫn hay kim loại chứa vài nguyên tử đến vài trăm ngun tử, có đường kính vài nanomét đến vài trăm nanomét Như đề cập Chương 4, kích hoạt sóng có lượng cao tia tử ngoại hay ánh sáng xanh (Bảng 1), hạt nano phát huỳnh quang cho nhiều màu sắc khác tùy vào kích cỡ hạt theo quy 152 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NANO Nếu gọi "vật liệu thần kỳ” với đặc tính kỳ diệu tiềm ứng dụng bao trùm nhiều lĩnh vực khoa học khơng người hỏi ống than nano có sản phẩm thương trường Phải nói lý Những khám phá thú vị ống than nano thâu tóm số thư tịch điển hĩnh Carbon Nanotubes: Advanced Topics in the Synthesis, Structures, Properties and Applications (Ông than nano: Những đề tài tiến tiến Tổng hợp, cấ u trúc, Đặc tính ứng dụng) [34], dày ngót 700 trang Nội dung sách phấn lớn đề cập nhiều đến thành rực rỡ nghiên cứu hay tiềm ứng dụng tương lai, sản phẩm Nhưng điều đáng mừng phần lớn cơng trình nghiên cứu ống nano phát sinh từ động lực ứng dụng Theo thống kê, 1/3 báo cáo ống nano quan tâm đến ứng dụng Một cách khách quan, ống than nano - vật liệu chiếm phần quan trọng công nghệ nano - khơng có tương lai, nhung nhà khoa học cần hiểu rõ q trình chơng gai từ khám phá đến thương phẩm, gạt bỏ lạc quan "tếu", cần nhiều kinh phí nghiên cứu nhiều thời gian để tạo sản phẩm giá trị Những điều viết cho thấy ống than nano cho người tiềm sâu rộng việc nghiên cứu cịn nhiều thử thách khó khăn trập ữùng Nhìn cách cơng hơn, sợi gia cường sợi Kevlar, carbon "cổ điển" [3], cần đến 30 năm để trở thành Vật liệu thần kỳ: ố n g than nano 273 công nghệ trưởng thành thương trường Việc thương hóa ống than nano cịn nhiều thời gian có thành khả quan Bảng trình bày động hướng triển khai lĩnh vực sản xuất doanh thương, chủ yếu trọng nhiều đến công ty Mỹ Đây khơng phải bảng đầy đủ biểu thị thái độ "có thể làm" (can do) giói doanh thương hay dùng hiệu thời thượng Barack Obama "Yes! We can" Giữa hai ý tưởng tương phản "chốn hang hùm mó tay" "vào hang hùm bắt cọp con", kết hợp khoa học doanh thương chứng tỏ phong cách nhà khoa học tầm nhìn doanh nhân thái độ dấn thân "vào hang hùm", "hang hùm" ống nano đáng "mó tay" Bảng 2: Nghiên cứu triển khai sản phẩm ống than nano [35] Cơng ty Sản phẩm Giai đoan Ơng than nano chất lượng cao cho ứng ảụtig điện tử CarboLex (Mỹ) Chế tạo Sản xuất hồ quang hay CVD Carbon Chế tạo Nanotechnologies CVD Sản xuất (Mỹ) 274 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NANO Carbon Solutions Chế tạo (Mỹ) hồ quang Southwest Ống than nano NanoT echnologies đặc biệt từ CVD Sản xuất (Mỹ) Thomas Swan Ong than nano (Anh) sản xuất đại trà Sản xuất từ CVD Phim suốt Nghiên cứu BatteUe Memorial Lớp phủ Institute (Mỹ) suốt Eikos (Mỹ) Mực in dẫn Triển khai sản điện phẩm Eastman Kodak Lớp phủ quang Nghiên cứu, mẫu (Mỹ) học suốt thử (prototype) Unidym (Mỹ) Phim cho Triển khai sản hình chạm phẩm (touch screen), pin mặt trời, diode phát quang Vật liệu thần kỳ: ố n g than nano 275 Linh kiện DuPont (Mỹ) Linh kiện điện Nghiên cứu tử suốt IBM (Mỹ) Transistor nano Nghiên cứu cho vi tính Intel (Mỹ) Liên mạng Nghiên cứu (interconnect) Motorola (Mỹ) Bộ cảm ứng hóa Mấu thử sinh học Nanomix (Mỹ) Nantero (Mỹ) Bộ cảm ứng hóa Triển khai sản sinh học phẩm Công nghệ Mấu thử nhớ Samsung (Hàn Màn hình Nghiên cứu Quốc) Bảng cho thấy phát triển logic từ giai đoạn sản xuất loại SWNT MWNT chất lượng cao cho ứng dụng điện tử, gia cường, đến mẫu thử cảm ứng giai đoạn nghiên cứu linh kiện điện tử với đòi hỏi khắt khe Các ứng dụng xuất tương ứng với q trình sản xuất từ dễ đến khó, từ áp dụng vĩ mơ đến vi mơ, từ tính đến điện tử Sản phẩm ống than nano nằm lĩnh vực gia cường sản phẩm 276 KHOA HỌC VÀ CỒNG NGHỆ NANO có nhiều ứng dụng đời thường Là cơng ty có đăng ký phát minh ống nano, từ cuối thập niên 80 kỷ trước, Hyperion Catalyst International (Mỹ) sản xuất MWNT đơn vị chục năm Công ty chế tạo nanocomposite polymer (plastic) ống nano cho công nghệ xe hoi Cho đến nay, sản phẩm ống than nano phổ cập rộng rãi Những cảm ứng ống than nano triển khai quy mô nhỏ Công ty Nantero tuyên bố việc đời nhớ NRAM vào năm 2004 giai đoạn "mẫu thử" (prototype) chưa tung thị trường Những thành khó xảy khơng có sách mang tầm nhìn xa chiến lược phủ nước tiên tiến Các quan tài trợ kinh phí nghiên cứu Bắc Mỹ, châu Âu, úc, Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan xem tiềm ứng dụng đề án công nghệ nano quốc sách, ống nano chiếm vị trí hàng đầu Từ Bắc Kinh đến Berlin, từ Seoul đến Singapore, hàng chục, hàng trãm triệu đô ỉa đầu tư năm vào vật liệu nano nói chung ống than nano nói riêng Chính phủ Mỹ có sách tài trợ cơng ty nhỏ "start-up" Nantero để biến ứng dụng ống nano thành thương phẩm Chính phủ ú c có chương trình đầu tư cách thiết lập Trung tâm Ưu việt (Centre of Excellence) Trung tâm Hợp tác Nghiên cứu (Cooperative Research Cenữe) với tham gia đóng góp doanh thương tư nhân, quan nghiên cứu phủ đại học vớỉ sách nghiên Vật liệu thần kỳ: ố n g than nano 279 cứu trải rộng từ đến ứng dụng sản xuất Tại Đài Loan, Viện Nghiên cứu Khoa học Công nghiệp (Industrial Technology Research Institute) thiết lập với mục đích thương phẩm hóa vật liệu nano 7.11 Lời kết Từ phịng thí nghiệm đến nhà máy sản xuất, xa sàn chứng khoán, ta thấy khung thời gian người thay đổi tùy theo tư chức Để đạt đến mục tiêu, nhà khoa học có khung thời gian vài thập niên, kỹ sư nhà máy có khung thời gian vài năm người đầu tư nghĩ nhiều vài tháng Sự thành bại thương phẩm xuất phát từ khám phá phịng thí nghiệm tùy vào dung hòa khéo léo khung thời gian Điều không riêng cho ống nano mà áp dụng cho khám phá khoa học khác Đối với việc nghiên cứu triển khai ống nano, ta chướng ngại cuối quan trọng Đó tính an tồn Đã có báo cáo cho biết ống nano SWNT cấy vào tế bào làm tế bào phát viêm (inflammation), tượng giống sợi thạch miên (asbestos) Khi trạng thái cụm bó, SWNT không gây phát viêm Thạch miên xác nhận vật liệu gây ung thư phổi Hiện vật liệu bị nghiêm cấm sản xuất sử dụng Người ta khảo sát khả gây ung thư ống nano sau gây phát viêm Nếu khả thực xảy giống thạch miên, 278 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NANO người viết thiển nghĩ việc nghiên cứu triển khai, lẫn ứng dụng ống nano toàn giới đứng chững lại đồn tàu thắng gấp có nguy sụp đổ! Ống nano người hùng hay sát thủ? Ta thận trọng kiên nhẫn chờ xem Phụ lục: Những cách tính tốn đơn giản a Độ bền, ơ, ống than nano = 100 GPa = 10n Pa = 10rỉN/m2 — ĨOwkgf/m2 = 106kgf/ cm2 Vì vậy, giả dụ ta phóng đại ống nano to cỡ viết chì (đường kính khoảng cm), ống treo triệu kg Chiếc máy bay Jumbo 747 nặng 200.000 kg, treo Chiếc xe tăng Leopard nặng 50.000 kg, treo 20 b "Mạng nhện" kéo chững máy bay 747 Chiếc máy bay Jumbo 747 nặng 200.000 kg bay với vận tốc V = 1.000 km/h Động E-Ị máy bay là: E7 = l/lịm v2) (1) m = x l kgf ~ x lO è N V = 1.000 km/h « 300 m/s Vật liệu thần kỳ: ố n g than tiano 279 Ta có độ cứng y (mơ-đun Young) 1.000 GPa (= 12 Pa) độ bền (ứng suất) điểm đứt = 100 GPa (= n Pa) tương ứng với độ căng (strain) e Giữa e, ta có tương quan: (3) = Ye Ông than nano chứa lượng, E t, định nghĩa là: (4) £? = l/2(cre) Từ phương trình (3) (4) ta có: e2 = = im ^ Ị Ỵ ) Ĩ / [ ( U) 2/ Ĩ U] (5) = x i o N/m2 (J/m3) Như để kéo 747 dừng lại ta cần E j/E2 = 18 m3 ống than nano Giả dụ ống phóng đại lên thành ống có đường kính 10 cm ta cần mạng nhện có tổng cộng chiều dài khoảng 2.000 m Hay là, 10 X 10 ống, ống dài 20 m c Bề mặt tiếp xúc ống ttano chất Ta xem ống nano ống hình trụ có bán kính r chiều dài € ự > > r) 280 KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NANO Diện tích ống nano a = Inr-C Thể tích ống Vị — T rr1^ Gọi ệ\ ầ i tỷ lệ ống nano composite V thể tích composite Như thể tích tồn thể ống nano ỘV Ta có tồn thể số ống nano, n, là: n = ệVÌVị = ỘVỊĩrrH Như diện tích tiếp xúc, a , ống nano chất là: a ~ n(2nr€) = lệ V /r Tài liệu tham khảo ghi N Grobert, Materials Today, 10 (January - February 2007) 28 A Oberlin, M Endo, T Koyama, / Cryst Growth, 32 (1976) 335 Đây sợi carbon có thương trường sợi làm từ ống than nano Loại sợi đặc ruột có đường kính cấp micromét chế tạo từ nhiệt phân (pyrolysis) polyacrylonitrile Sợi xe thành sợi to dệt thành "vải" (fabric) cho ứng dụng gia cường S Iijima, Nature, 354 (1991) 56 P Joseph, c Cottin-Bizonne, J.-M Benoit, c Ybert, c Journet, p labeling and L Bocquet, Phys Rev Letts , 97 (2006) 156104 Vật liệu thần kỳ: ố n g than nano 281 M-F Yu, o Lourie, M J Dyer, K Moloni, T F Kelly and R S Ruoff, Science, 287 (2000) 637 A B Dalton, s Collins, E Munoz, J M Razal, V H Ebron, J p Ferraris, J N Coleman, B G Kim and R H Baughman, Nature, 423 (2003) 703 R F Gibson, E o Ayorinde and Y.-F Wen, Composites Science and Technology, 67 (2007) R c Haddon, J Sippel, A G Rinzler and F Papadimitrakopoulos, MRS Bulletin, April 2004,252 10 J Hilding, E A Grulke, z G Zhang anf F Lockwood, / Dispersion Science and Technology, 24 (2003) 11 M Zhang, K R Atkinson and R, H Baughman, Science, 306 (2004)1358 12 M Zhang, s L Fang, A A Zakhidov, s B lee, A E Aliev, c D Williams, K R Atkinson arid R H Baughman/ Science, 309 (2005) 1215 13 N Koratkar, B Wei, p M Ajayan, Adv Mater., 14 (2002) 997 14 N Koratkar, B Wei, p M Ajayan, Composites Science and Technology, 63 (2003) 1525 15 J Suhr, N Koratkar, p Keblinski and p M Ajayan, Nature Mater., (2005) 134 282 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NANO 16 X Zhou, E Shin, K w Wang and c E Bakis, Composites Science and Technology, 64 (2004) 2425 17 N M Pugno, Nano Today, (December 2007) 44 18 Phỏng theo tựa đề phim điệp viên James Bond 007 "Never say never again” 19 Theo tin tức hãng truyền thông CNN, tháng 10, 2008 20 Xem Wikipedia với từ khóa "ballistic conduction" 21 S Frank, p Poncharal, z L Wang and w A de Heer, Science, 280 (1998) 1774 22 P Poncharal, c Berger, Y Yi, z L Wang and w A de Heer, / Phys Chem B, 106 (2002) 12104 23 J Robertson, Materials Today, October 2004,47 24 B L Allen, p D Kichambare and A Star, Adv Mater., 19 (2007) 1439 25 P Avouris, z Chen and V Perebeinos, Nature Nanotechnology, (2007) 605 26 Than chi hay than graphit (graphite) cấu tạo chồng chập song song nhiều mặt phẳng liên kết nguyên tố carbon Một mặt phẳng gọi graphene (xem Hình 7.1) Vật liệu thần kỳ: ố n g than nano 283 27 z Chen, J Appenzeller, Y.-M Lin, J Sippel-Oakiey, A G Rinzler, J Tang, s J Wind, p M Solomon and p Avouris, Science, 311 (2006) 1735 28 X Liang, s Wang, X Wei, L Ding, Y Zhu, z Zhang, Q Chen, Y Li, J Zhang and L.-M Peng, Adv Mater., 21 (2009) 1339 29 J Robertson, Materials Today, 10 (January-February 2007) 36 30 S E Thompson and s Parthasarthy, Materials Today, (June 2009) 20 31 Trương Văn Tân, "Vật liệu tiên tiến: Từ polymer dẫn điện đến ống than nano", nxb Trẻ, TP HCM, 2008 32 J Cumings and A Zettl, Science, 289 (2000) 602) 33 L Dong, A Subramanian and B J Nelson, Nano Today, (December 2007) 12 34."Carbon Nanotubes: Advanced Topics in the Synthesis, Structures, Properties and Applications", A Jorio, G Dresselhaus, M s Dresselhaus (Eds.), springer, Berlin Heidelberg, 2008 35 284 G Gunner, Scientific American, May 2007, 76 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NANO Cùng tủ sách Vật liệu tiên tiến : từ polymer dẫn điện đến ống than nano, tác giả Trương Văn Tân, Nxb Trẻ, TPHCM, 2008 Kinh tế học môi trường, tác giả Philippe Bontems Gilles Rotillon, dịch giả : Nguyễn Đôn Phước, Nxb Trẻ, TPHCM, 2008 Khí hậu biến đổi - Thảm kịch vơ tiền khống hậu lịch sử nhân loại, tác giả s Rahmstorf Hans J Schellnhuber, dịch giả : Trang Quan Sen, Nxb Trẻ, TPHCM, 2008 Hoàng Sa, Trường Sa Việt Nam, Nguyễn Nhã, Nguyễn Đình Đầu, Lê Minh Nghĩa, Từ Đặng Minh Thu, Vũ Quang Việt, Nxb Trẻ, TPHCM, 2008 Xã hội học tiền bạc, tác giả Damien de Blic Jeanne Lazarus, dịch giả : Nguyễn Đôn Phước, Nxb Tri thức, Hà Nội, 2009 (mới xuất bản) Trách nhiệm xã hội doanh nghiệp, tác giả Michel Capron Franẹoise Quaừel-Lanoizelée, dịch gi ả: Lê Minh Tiến, Phạm Như Hồ, Nxb Tri thức, Hà Nội, 2009 (mới xuất bản) Khoa học công nghệ nano, tác giả Trương Văn Tân, Nxb Tri thức, Hà Nội, 2009 (mới xuất bản) 286 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NANO NHÀ XUẤT BẢN TRI THỨC 53 Nguyễn Du - Hà Nội ĐT: (84-4) 3944 7278 - Fax: (84-4) 3945 4660 E-mail: lienhe@nxbtrithuc.com.vn Website: www.nxbtrithuc.com.vn Trương Văn Tân KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NANO Chịu trách nhiệm xuất bản: CHƯ HẢO Biên tập: NGUYỄN Bìa: PHẠM XUÂN THANG Trình bày: NGUYỄN In 2.000 cuốn, khổ 13 X anh quân n g u y ệ t l in h 19 cm Xưởng in Tạp chí Tin học Đời sống, số Phùng Chí Kiên, cầ u Giấy, Hà Nội Giấy đăng ký KHXB số: 757-2009/CXB/01-28/TrT Quyết định xuất số: 44/QĐ - NXB TrT Giám đốc NXB Tri thức ngày 31/08/2009 In xong nộp lưu chiểu Quý in năm 2009 ... Vài thập niên trước, quan điểm 144 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NANO cơng luận hồi nghi cơng nghệ nano, chẳng qua nghiên cứu hàn lâm tạo báo cáo khoa học mơng lung đóng khung khn viên tháp ngà đại học. .. liệu nano y học ỉà bàn tay hiền mẫu hay lưỡi hái tử thần? Đê có nhìn cơng khách quan, tiếp tục vào phần 5 .2 Hạt tải thuốc nano Y học nano (nanomedicine) áp dụng công nghệ nano vào y học cho việc... khiến cho que 1 62 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NANO nano vàng trở nên vật liệu nano quan trọng nhiều ứng dụng [15] Đặc điểm quan trọng vật liệu nano kim loại có độ nóng chảy tùy thuộc vào kích thước