nghệ nano đối với nước ta và toàn thế giới
Công nghệ nano sẽ ảnh hưởng như thế nào đến tương lai của các nước nghèo? Chắc chắn, công nghệ nano sẽ đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, trong đó, có tăng sản lượng nông nghiệp cùng nhiều lợi ích khác…
Công nghệ Nano ngày càng trở nên quan trọng !!!Trong ngành công nghiệp hiện nay, các tập đoàn sản xuất điện tử đã bắt đầu đưa công nghệ nano vào ứng dụng, tạo ra các sản phẩm có tính cạnh tranh từ chiếc máy nghe nhạc iPod nano đến các con chip có dung lượng lớn với tốc độ xử lý cực nhanh … Trong y học, để chữa bệnh ung thư người ta tìm cách đưa các phân tử thuốc đến đúng các tế bào ung thư qua các hạt nano đóng vai trò là “ xe tải kéo”, tránh được hiệu ứng phụ gây ra cho các tế bào lành. Y tế nano ngày nay đang nhằm vào những mục tiêu bức xúc nhất đối với sức khỏe con người, đó là các bệnh do di truyền có nguyên nhân từ gien, các bệnh hiện nay như: HIV/AIDS, ung thư, tim mạch, các bệnh đang lan rộng hiện nay như béo phì, tiểu đường, liệt rung (Parkison), mất trí nhớ (Alzheimer), rõ ràng y học là lĩnh vực được lợi nhiều nhất từ công nghệ này. Đối với việc sửa sang sắc đẹp đã có sự hình thành nano phẩu thuật thẩm mỹ,nhiều lọai thuốc thẩm mỹ có chứa các loại hạt nano để làm thẩm mỹ và bảo vệ da. Đây là một thị trường có sức hấp dẫn mạnh, nhất là đối với công nghệ kiệt xuất mới ra đời như công nghệ nano.
Ngoài ra, các nhà khoa học tìm cách đưa công nghệ nano vào việc giải quyết các vấn đề mang tính toàn cầu như thực trạng ô nhiễm môi trường ngày càng
gia tăng. Việc cải tiến các thiết bị quân sự bằng các trang thiết bị, vũ khí nano rất tối tân mà sức công phá khiến ta không thể hình dung nổi.
Các chuyên gia thuộc Trung tâm Đạo đức Sinh học của Canada nhận định ảnh hưởng lớn nhất của công nghệ nano đến hàng triệu người ở những nước đang phát triển là mang lại các phương pháp dự trữ và sản xuất năng lượng tốt hơn. Đồng thời, cải thiện đáng kể năng suất ngành nông nghiệp. Ứng dụng công nghệ nano sẽ nâng cao mức sống của người dân các nước nghè
Trung tâm Đạo đức Sinh học thuộc trường đại học Toronto của Canada (JCB) đã mời nhóm 63 chuyên gia thế giới tham gia đánh giá những lĩnh vực nhiều triển vọng nhất của công nghệ nano.
Đây là nghiên cứu đầu tiên đánh giá ảnh hưởng của triển vọng công nghệ và khoa học nano đến sự phát triển của thế giới. Nghiên cứu cũng xem xét ảnh hưởng của công nghệ nano đến tám Mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ do tổ chức Liên hiệp quốc (LHQ) đặt ra để hoàn thành trước năm 2015. Các ứng dụng công nghệ nano sẽ giúp các nước thành viên LHQ giải quyết những vấn đề quan trọng nhất của các nước phát triển đến năm 2015. Các chuyên gia cũng đề cử sáng kiến được gọi là Giải quyết Thách thức toàn cầu trong việc sử dụng công nghệ nano. Sáng kiến này sẽ được phát động để khuyến khích ứng dụng công nghệ nano nhất là ở những nước đang phát triển.
Theo tiến sỹ Peter Singer, giám đốc JCB, phát triển kinh tế và tiêu thụ năng lượng liên quan chặt chẽ với nhau. Tiến sỹ Singer cho biết sẽ thu được lợi ích của tăng trưởng kinh tế dễ dàng hơn nhiều nếu công nghệ nano có thể giúp các nước đang phát triển chuyển sang xu hướng tự cung tự cấp năng lượng.
• THẾ GIỚI
Do các ứng dụng kỳ diệu của công nghệ nano, tiềm năng kinh tế cũng như tạo ra sức mạnh về quân sự. Vì lẽ đó hiện nay trên thế giới đang xảy ra cuộc chạy đua sôi động về phát triển và ứng dụng công nghệ nano. Có thể kể đến mốt số cường quốc đang chiếm lĩnh thị trường công nghệ này hiện nay là: Hoa Kỳ, Nhật Bản, Trung Quốc, Đức, Nga và một số nước Châu Âu…có thể nói ở những quốc gia trên chính phủ dành một khoản ngân sách đáng kể hổ trợ cho việc nghiên cứu và ứng dụng thực tiển của ngành công nghệ nano. Không chỉ các trường Đại học có các phòng thí nghiệm với các thiết bị nghiên cứu quy mô mà các tập đoàn sản xuất cũng tiến hành nghiên cứu và phát triển công nghệ nano với các phòng thí nghiệm với tổng chi phí nghiên cứu tương đương với ngân sách chính phủ dành cho công nghệ nano.
Tiến sỹ P. Singer nhận định phần lớn những làn sóng công nghệ chỉ làm tăng khoảng cách giữa các nước giàu và các nước nghèo song việc khai thác công nghệ nano lại mang đến cơ hội thu hẹp khoảng cách này. Ứng dụng công nghệ nano có khả năng lớn để cải thiện mức sống của người dân các nước đang phát triển. Khoa học và công nghệ đơn thuần không thể giải quyết triệt để tất cả những vấn đề ở những nước đang phát triển, nhưng đây là những yếu tố căn bản để phát triển.
Hiện nay, các chất có cấu trúc nano mới đang được sử dụng để xây dựng lên thế hệ tiếp theo của tế bào năng lượng mặt trời và tế bào nhiên liệu hyđrô. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng đang sử dụng công nghệ nano để phát triển phương pháp dự trữ hyđrô vốn là vấn đề nan giải. Hệ thống dự trữ hyđrô phù hợp có nghĩa là phải có năng lượng thay thế sạch hơn cho những nước vẫn phụ thuộc vào nhiên liệu hoá thạch.
Mặt khác, thế giới đang phát triển ứng dụng công nghệ nano để cải thiện độ phì nhiêu của đất và sản lượng cây trồng, cảm biến nano có thể giám sát tình hình cây trồng vật nuôi và các chất từ nano có thể loại bỏ những chất gây ô nhiễm cho đất.
Chẳng bao lâu nữa, nhờ vào công nghệ nano, các nhân viên y tế có thể thử nghiệm máu bằng một mẩu nhựa nhỏ bằng đồng xu. Tương tự, nếu sử dụng tiến bộ của công nghệ nano có thể thực hiện khám chẩn đoán bệnh trong vài phút. Công nghệ nano sẽ rút ngắn thời gian cũng như chi phí xét nghiệm các bệnh truyền nhiễm như sốt rét và HIV/AIDS.
Nhóm nghiên cứu cũng đánh giá tác dụng của công nghệ nano trong xử lý nước.
Tiến sỹ Salamanca-Buentello, đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết 1/6 dân chúng toàn cầu không có nước sạch, hơn 1/3 dân ở những vùng nông thôn châu Phi, châu Á và châu Mỹ La tinh không có nước sạch, và hàng năm có hai triệu trẻ em chết vì bị những bệnh phát sinh do nước bẩn.
Trong khi đó, màng và ống nano là những hệ thống rất rẻ, dễ di chuyển và có thể lọc, giải độc và khử muối trong nước hiệu quả hơn phương pháp lọc bằng vi khuẩn và vi rút thông thường. Các nhà nghiên cứu cũng phát triển phương pháp sản xuất hàng loạt các ống lọc bằng nano cácbon nhằm nâng cao chất lượng nước.
Đến nay nhiều nước đang phát triển như Ấn Độ, Nam Phi, Mehico, Thái Lan, Philipin, Chile và Achentina đã thực hiện các sáng kiến công nghệ nano để hỗ trợ sự phát triển của khoa học.
Hiện Trung Quốc có số lượng ứng dụng bằng sáng chế công nghệ nano nhiều nhất thế giới sau Mỹ và Nhật Bản. Bản nghiên cứu của Hà Lan – Trung Quốc đánh giá tình hình công nghệ nano ở Mỹ, liên minh châu Âu, Trung Quốc và Hàn Quốc cũng cho thấy Trung Quốc có lượng báo chí về công nghệ nano lớn thứ hai trên thế giới.
Theo tờ Bưu điện Washington (Washington Post), châu Âu và châu Á đang theo sát Mỹ trong công nghệ nano.
Trong năm 2004, chi tiêu của chính phủ Mỹ cho công nghệ nano cao nhất thế giới, song chỉ cao hơn chút đỉnh so với mức chi phí ở Trung Quốc, châu Âu và Nhật: Mỹ sử dụng 1 tỷ đô la cho nghiên cứu công nghệ nano còn ba nước sau mỗi nước chi 900 triệu đô la.
Xét về mặt báo chí chuyên viết về công nghệ nano, năm 2004, báo chí công nghệ nano của Trung Quốc chiếm 10% thị phần báo công nghệ nano toàn cầu, chỉ đứng sau Mỹ, cường quốc chiếm gần 50% thị phần này
VIỆT NAM
Tuy chỉ mới tiếp cận với công nghệ nano trong những năm gần đây nhưng cũng có những bước chuyển tạo ra sức hút mới đối với lĩnh vực đầy cam go, thử thách này. Nhà nước cũng đã dành một khoản ngân sách khá lớn cho chương trình nghiên cứu công nghệ nano cấp quốc gia với sự tham gia của nhiều trường Đại học và Viện nghiên cứu.
Công nghệ nano là một bước tiến bộ vượt bậc của công nghệ, nó tạo ra những ứng dụng vô cùng kỳ diệu tạo ra nhiều cơ hội hơn, nhưng bên cạnh đó cũng có những thách thức đặt ra về thảm họa môi trường và khả năng phát triển vũ khí lọai mới với sức tàn phá không gì so sánh nổi. Tuy nhiên, con người ngày nay đã hướng nhiều hơn với cái thiện nên chúng ta có thể hy vọng là công nghệ nano sẽ mang lại hạnh phúc cho nhân loại nhiều hơn.
Vào tháng 12/2004, ĐH Quốc gia TP.HCM đã đầu tư 4,3 triệu USD từ nguồn vốn vay Ngân hàng Thế giới để xây dựng Phòng thí nghiệm Công nghệ nano. Phòng
thí nghiệm Công nghệ nano có nhiệm vụ đào tạo nhân lực lực trong lĩnh vực vi điện tử và công nghệ nano, nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nano trong công nghiệp.Dự kiến, vào tháng 6/2005, Phòng thí nghiệm nói trên sẽ hòan thành và đi vào họat động
Sau hội nghị Vật lý tại Núi Cốc (năm 2003), một nhóm nghiên cứu về vật liệu nanô thuộc bộ môn Vật lý chất rắn bắt đầu hình thành. Để nhanh chóng hội nhập, chiến lược được ưu tiên hàng đầu là tập trung nghiên cứu phát triển các công nghệ mới để chế tạo vật liệu mà hiện tại các cơ sở khác trong nước đang ít quan tâm. Sau khi có công nghệ mới sẽ tập trung nghiên cứu các vật liệu có khả năng ứng dụng cao.
1. Nghiên cứu chế tạo máy phát siêu âm:Siêu âm công suất cao được sử dụng để tổng hợp các hợp chất, hữu cơ, vật liệu điện tử có cấu trúc nanô. Sau gần 10 năm tập trung nghiên cứu cơ bản, đến nay chúng tôi đã hoàn toàn làm chủ công nghệ chế tạo được các loại gốm áp điện dùng cho máy phát siêu âm công suất. Từ vật liệu gốm áp điện nói trên, chúng tôi đã chế tạo thành công biến tử kiểu Langevin có tần số cộng hưởng tùy ý.
2. Nghiên cứu chế tạo thiết bị quay điện:Công nghệ quay điện đang được quan
tâm một cách đặc biệt. Sự quan tâm đặc biệt này có thể bắt nguồn từ tính đơn
giản của công nghệ, nhưng khả năng ứng dụng lại rất tiềm tàng và rộng lớn. Có
lẽ đây là vấn đề mà đã đến lúc, chúng ta cần phải nhìn lại mình một cách
nghiêm túc hơn về chính sách phát triển khoa học và công nghệ, đặc biệt là
phát triển các công nghệ nguồn. Trên thị trường đã có những thiết bị thương
mại, với giá khoảng 500 đến 1500 triệu đồng. Từ tháng 12/2013, chúng tôi tập
trung nghiên cứu chế tạo và đến nay thiết bị quay điện đã bắt đầu hoạt động.
Chúng tôi đặt tên cho thiết bị này là E-HUSC-01, vì đây là thiết bị
Electrospinning đầu tiên của Việt Nam được chế tạo tại Trường Đại học Khoa
học Huế.
3. Chế tạo vật liệu nanô và ứng dụng
a. Chế tạo TiO2nano:Do có nhiều tính chất dị thường và khả năng ứng dụng trong các lĩnh vực mà TiO2 kích thước nanô được các nhà khoa học nghiên cứu, tổng hợp. Ứng dụng nổi bật của TiO2 kích thước nanô được nói đến nhiều trong thời gian gần đây là khử trùng diệt vi khuẩn và chống mốc; tự làm sạch và chống mờ hơi nước; xử lý nước thải, khí thải,..
Năm 2012, chúng tôi đã tạo được dòng sản phẩm sơn nanô TiO2/Ag. Sau khi phun tráng trên nền gạch men và nung ủ tại 6000C, lớp phủ TiO2/Ag ngoài tính
năng diệt khuẩn, tự làm sạch còn có độ cứng cao hơn lớp men nền, không làm thay đổi màu của nền gạch. Hiện nay, chúng tôi có khả năng cung cấp cho các công ty có nhu cầu này với một lượng lớn (>1000 lít/ngày), giá rẻ (20.000- 130.000đ/1 lít).
b. Tổng hợp dung dịch Ag nanô: Đến nay đã có trên 20 phương pháp chế tạo
dung dịch Ag nano. Trên cơ sở phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp, chúng tôi đã đưa ra được phương pháp chế tạo dung dịch Ag nano sử dụng sự kết hợp của các phương pháp lý, hóa, sinh. Kết quả, chúng tôi đã chế tạo thành công dung dịch Ag nano môi trường nước ổn định có các nồng độ khác nhau.
- Sử dụng trong nuôi tôm: Tại Việt Nam, bệnh hoại tử gan tụy cấp tính ở tôm
(EMS) bắt đầu xuất hiện từ năm 2010 và bùng phát mạnh từ tháng 3/2011, gây thiệt hại lớn cho người nuôi tôm. Tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa tìm ra cách chữa trị triệt để. Trước tình hình đó, chúng tôi đã kết hợp với Công ty cổ phần Huetronics phát triển một loạt các sản phẩm nanô, trong đó có Ag nanô và triển khai ứng dụng phòng và trị bệnh trong nuôi tôm tại một số tỉnh trọng điểm nuôi tôm của Đông bằng sông Cửu long như Trà Vinh, Bến Tre, Tiền Giang, Bạc Liêu, Cà Mau,…
- Sử dụng trong nuôi cấy mô: HgCl2 được sử dụng là chất khử trùng phổ biến trong nuôi cấy mô. Kết quả nghiên cứu cho thấy nano bạc nồng độ 5 ppm ảnh hưởng tốt nhất đến khả năng tái sinh chồi từ đoạn thân.
-Công nghệ nano hiện đang là 1 ngành phát triển mới mẻ và đầy tiềm năng mà con người đang tập trung khai thác !!!
