+ Ứng dụng quang học: pin mặt trời, tạo ảnh trong y học, quang phổ hiệu ứng
bề mặt, bộ giới hạn quang học, thiết bị cộng hưởng bề mặt,...
+ Ứng dụng truyền dẫn: đèn led cường độ cao, màn chạm, keo dính truyền dẫn,
thiết bị sensor, pin giấy,...
+ Ứng dụng chống vi sinh: làm sạch nước và không khí, băng, ghạt chống
khuẩn, phim, thiết bị vô trùng, thiết bị bảo quản thức ăn, thiết bị bảo quản quần áo, sensor sinh học,
+ Ứng dụng nhiệt – hóa học: chất xúc tác, hơi hóa chất cảm biến, keo dính
truyền dẫn, nhựa dẫn điện,...
Sau đây, chúng tôi sẽ trình bày một số ứng dụng cụ thể của dây nano bạc:
Pin giấy (ứng dụng truyền dẫn)
Nhúng một mảnh giấy thông thường vào mực pha các ống nano cacbon (nanotube caccbon) và dây nano bạc (nanowire bạc) có thể biến giấy thành các điện cực của pin và các bộ phận thu gom dòng điện. Sản phẩm này có thể tạo ra năng lượng lớn gấp 10 lần pin thông thường (pin lithium – ion) và chúng có thể nạp đi nạp lại 40.000 lần rất thuận lợi dùng trong laptop.
Hình 1.14: Các sợi giấy nhìn qua kính hiển vi điện tử và hình ảnh mực pha các ống nano cacbon và dây nano bạc
Sợi có tẩm dây nano bạc dùng làm khăn trải giường, bao trùm đệm, khăn lau chén, khăn mặt, khăn lau, quần áo lao động,...(ứng dụng chống vi sinh)
Loại sản phẩm này bảo đám tính chất kháng khuẩn lâu dài. Trong những môi trường cần có các loại vải sạch, kháng khuẩn tốt, thì đây là một lựa chọn thích hợp, thân thiện với môi trường so với các loại sản phẩm kháng khuẩn khác như triclosan hoặc hợp chất chlor. Hoạt động của các sợi nano bạc tạo ra các ion bạc phá hủy DNA cũng như các protein của vi khuẩn, các giống đơn bào, vi trùng, nấm ... Sự phản ứng giữa ion bạc và các amino acid có chứa sulfur cũng như sự thay đổi kalium với bạc làm hư hại tế bào cũng như proteine khiến các loại vi sinh bi hủy diệt.
Solar cell – pin mặt trời (ứng dụng quang học)
Những dây nano bạc được áp vào điện cực của một tế bào năng lượng mặt trời như minh họa trên hình 1.15. Những dây nano bạc này với đường kính vào khoảng 103nm và chiều dài vào khoảng 86m được điều chế bằng phương pháp polyol. Cho những dây nano bạc vào dung dịch methanol và nâng nhiệt lên 180oC áp vào điện cực ở áp suất 1.6.106 psi trong khoảng thời gian 30s và bề dày lớp dây nano bạc này áp vào khoảng 100nm – 200nm. Việc áp những dây nano bạc này vào lớp thủy tinh làm tăng khả năng hấp thụ ánh sáng của tế bào năng lượng mặt trời so với khi tạo lớp Ag bằng phương pháp bốc bay vào điện cực.
CHƯƠNG 2
THỰC NGHIỆM – CHẾ TẠO NANOWIRES BẠC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC (PHƯƠNG PHÁP POLYOL)
MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Mục đích của đề tài là tập trung nghiên cứu, tìm ra quy trình chế tạo những dây nano bạc có đường kính đồng đều và hiệu suất cao. Từ đó có thể làm chủ được phương pháp chế tạo, nghiên cứu chi tiết về hình thái, cấu trúc và các thông số chế tạo (tác chất) ảnh hưởng đến quá trình hình thành mầm và sự phát triển định hướng của dây nano bạc. Bên cạnh đó tìm hiểu những ứng dụng của vật liệu dây nano bạc trong công nghệ.
Để đạt được mục đích nêu trên, trong phần thực nghiệm này chúng tôi xây dựng phương pháp chế tạo từ dưới lên (bottom – up) và sử dụng phương pháp hóa học – phương pháp polyol là phương pháp chính với tiền chất AgNO3 và các tác nhân tác động đến quá trình hình thành mầm và định hướng phát triển như KBr và PVP để chế tạo có điều khiển kích thước và hình dạng của cấu trúc nano thấp chiều dưới dạng dây nano của kim loại bạc – nanowire bạc. Các phương pháp như phân tích nhiễu xạ tia X (XRD), hiển vi điện tử quét (SEM), phổ hồng ngoại khai triển Fourier (FTIR), phổ hấp thụ UV – Vis, phương pháp đo bốn mũi dò được sử dụng để xác định hình thái, cấu trúc cũng như một số tính chất của vật liệu này.