0
Tải bản đầy đủ (.doc) (44 trang)

3.3.Ứng dụng để làm màn hỡnh

Một phần của tài liệu TIỂU LUẬN VỀ VẬT LIỆU NANO (Trang 33 -33 )

Màn hỡnh tivi, mỏy tớnh thụng thường hiện nay luụn cú một lớp mỏng gồm cỏc hạt photpho (cú pha tạp), khi điện tử đập vào thỡ lúe sỏng lờn. Màn hỡnh được chia thành nhiều điểm ảnh (pixel), mỗi điểm ảnh chứa một số hạt phụtpho.

Năng suất phõn giải của màn hỡnh phụ thuộc vào kớch thước của điểm ảnh tức là phụ thuộc vào kớch thước của cỏc hạt phụtpho. Cỏc hạt ZnS, ZnSe, CdS, PbTe chế tạo theo phương phỏp sol-gel cú thể cú kớch thước cỡ nanomet dựng làm màn hỡnh cú thể cho năng suất phõn giải rất cao.

3.4. Ứng dụng làm pin

Vật liệu nano tổng hợp bằng phương phỏp sol-gel được dựng làm cỏc tấm phõn cỏch ở pin thế hệ mới vỡ nú cú thể tạo ra được cấu trỳc kiểu gel khớ, lưu trữ được nhiều năng lượng hơn là cỏc tấm phõn cỏch thụng thường.

Cỏc loại pin niken-hydro kim loại Ni-MH (nickel metal hydride) được làm từ cỏc hạt nano niken và hydro kim loại chứa được rất nhiều điện dựng lõu mới phải nạp lại điện.

Pin quang năng từ sợi nano hứa hẹn sẽ thay thế cỏc tấm pin mặt trời vốn đắt đỏ hiện nay

3.5. Nam chõm cực mạnh

Nam chõm càng mạnh khi càng tăng tỷ lệ diện tớch bề mặt hạt từ trong một đơn vị thể tớch của vật liệu từ. Vật liệu từ làm từ cỏc hạt nano tinh thể ytri samari coban cú năng lượng từ cực lớn vỡ hạt tinh thể càng nhỏ thỡ diện tớch bề mặt hạt ứng với một đơn vị thể tớch càng lớn. Loại nam chõm đất hiếm hạt nano này được dựng trong cỏc động cơ tàu biển, mỏy phỏt điện cho ụtụ, cỏc dụng cụ phõn tớch cực nhạy.

3.6. Ứng dụng trong động cơ ụtụ, mỏy bay

Động cơ ụtụ hao tổn năng lượng nhiều khi nhiệt năng do động cơ sinh ra bị mất mỏt nhiều nờn biến ra cụng ớt. Điều này đặc biệt cần chỳ ý đối với động cơ điờsel. Để ớt hao tổn nhiệt người ta phủ một lớp gốm nano tinh thể ở xylanh thường là gốm oxyt zirconi hoặc oxyt silic. Lớp gốm này giữ nhiệt rất tốt, giỳp cho nhiờn liệu chỏy hết và chuyển sang năng lượng cơ cú hiệu quả

Ở động cơ mỏy bay độ bền mỏi là rất quan trọng. Động cơ càng quay nhanh và nhiệt độ của cỏc bộ phận trong động cơ càng cao thỡ cần phải cú vật liệu cú độ bền mỏi càng tốt. Vật liệu nano cú kớch thước hạt nhỏ đến cỡ nanomet nờn độ bền mỏi cú thể tốt hơn 300% (3 lần).

Trong kỹ thuật hàng khụng vũ trụ, tờn lửa… vật liệu nhẹ, chịu được nhiệt độ cao và bền là một trong những yếu tố quyết định. Tàu chở hàng, tàu con thoi đi và vờ̀, dùng được nhiờ̀u lõ̀n trong vọ̃n chuyờ̉n giữa Trái Đṍt và trạm khụng gian là nhờ có lớp vọ̃t liợ̀u đặc biợ̀t phủ ở bờ̀ mặt con tàu, chịu được những hiợ̀u ứng cơ nhiợ̀t, do cọ xát với khụng khí với tụ́c đụ̣ rṍt cao. Xu hướng ngày nay là dùng vọ̃t liợ̀u composit và ngày càng tìm ra được nhiờ̀u loại composit hạt nano thích hợp.

Vọ̃t liợ̀u nano như nano tinh thờ̉ vonfram – titan – bo – đụ̀ng là vọ̃t liợ̀u nano tinh thờ̉ rṍt có triờ̉n vọng đờ̉ chịu được nhiợ̀t đụ̣ cao.

3.7. Vật liệu thớch nghi sinh học để cấy vào cơ thể

Để cấy vào cở thể, thớ dụ vật liệu để ghộp vào xương, tốt nhất là về sau cỏc mụ xung quanh cú thể bỏm vào như ở trong trường hợp xương thật. Lõu nay vẫn phải dựng một số hợp kim đạt được yờu cầu cứng, bền nhưng nhiều trường hợp phải thế nào, chăm súc y tế rất phức tạp và tốn kộm.

Người ta tỡm được vật liệu nano gồm nano tinh thể oxyt zircono,cứng, khụng mũn, khụng bị cỏc chất trong cơ thể ăn mũn, đặc biệt là thớch nghi với cơ thể sống. Gốm nano gel khi từ vật liệu này lại rất nhẹ, nhưng chịu được 100 lần trọng lượng của nú. Đú là vật liệu rất cần cho việc thay thế nhiều bộ phận trong cơ thể mà sau này ớt phải chăm súc y tế. Gốm nano cũng cú thể làm từ apatit đú là vật liệu photphat canxi, vật liệu của xương tự nhiờn. Vỡ vậy dựng vật liệu nano này cú tớnh chất như cỏc vật liệu nhõn tạo bắt đầu chước xương tự nhiờn.

Oxyt titan nano cũng dễ tạo ra những mối liờn kết với xương tuy rằng liờn kết khụng chặt chẽ. Tuy nhiờn thõn hydroxypatit với gel oxyt titan sẽ cho vật liệu oxyt titan nono rất thớch hợp cho việc sử dụng thay thế ở nhiều bộ phận trong cơ thể. Cũng vậy cacsbid nano tinh thể (SiC) là vật liệu cú khả năng làm van tim nhõn tạo vỡ nhẹ, rất cứng, bền, khú bị bài mũn, khụng bị chất dịch trong cơ thể ăn mũn.

3.8. Một số ứng dụng khỏc

- Ứng dụng trong chụp ảnh cắt lớp cộng hưởng từ hạt nhõn:

Hỡnh: mỏy MRI hiện đại của philips

Trong phương phỏp dựng cộng hưởng từ hatjnhaan để chụp cắt lớp, người ta dựng từ trường mạnh để làm cho momen từ của hạt nhõn nguyờn tử ( thớ dụ hydro) cú chuyển động quay Lamor rồi dựng súng radio( súng điện từ) kớch thớch,tỏc động lờn momen từ của nguyờn tử một lực biến thiờn cựng tần số với chuyển động quay Larmor, do đú cú cộng hưởng. Khi cộng hưởng, momen từ của hạt nhõn nguyờn tử quay cực mạnh. Lỳc tắt súng radio, hết momen từ của hạt nhõn quay bỡnh thường trở lại. momen từ của nguyờn tử khi đang quay mạnh ở trạng thỏi cộng hưởng phải mất thời gian τ( gọi là thời gian hồi phỳc) để quay về vị trớ thường ( vị trớ khụng cộng hưởng).

Thời gian τ này rất phụ thuộc vào mụi trường ở chung quanh nguyờn tử cú moomen từ đang bị cộng hưởng. thớ dụ nếu mụi trường đú là mỏu thời gian τ nhỏ nếu mỡ τ lớn v.v… Dễ dàng đo được thời gian τ đú vỡ khi momen từ vị trớ cộng

hưởng quay về vị trớ thường, từ thụng qua quận dõy làm cảm biến thay đổi sinh ra sức điện động và đo được sức điện động này là đo được τ. Căn cứ theo τ đo được ở từng điểm ( từng thể tớch nhỏ cỡ 1/10 milimet khối) trong cơ thể, mỏy tớnh sẽ vẽ ra ảnh hưởng từ hạt nhõn. Từ ảnh ta biết được chỗ nào là mỏu, chỗ nào là mỡ v.v… ( thực chất là suy ra từ cỏc gỏi trị của τ).

Thụng thường người ta theo dừi cộng hưởng từ hạt nhõn của hạt nhõn nguyờn tử hydro tức là proton. Ưu điểm của việc theo dừi proton này là chỗ nào tỏng cơ thể nhiều hay ớt cũng cú nước tức là cú nguyờn tử hydro. Nhược điểm là những vựng như bụng, ở ruột thớ dụ giữa phõn và khớ trong ruột tương phản ở ảnh cộng hưởng từ hạt nhõn như nhau, khú phõn biệt. Nếu đưa những hạt từ kớch thước nano lại gần vựng cú cộng hưởng từ, thớ dụ hạt ooxxit sắt Fe3O4 kớch thước trong khoảng 5-100nm, tương phản ở ảnh được cải thiện rừ rệt. thớ dụ đưa cỏc hạt nano oxyt sắt vào cỏc gan tế bào bệnh khụng bắt giữ được. Nhờ vào ảnh cộng hưởng từ chỗ của gan lannhf và chỗ gan bệnh kahcs nhau rừ rệt cũn nếu khụng dựng hạt nano oxyt sắt khú phõn biệt được.

Một phần của tài liệu TIỂU LUẬN VỀ VẬT LIỆU NANO (Trang 33 -33 )

×