Công nghệ Nano là gì? Các ứng dụng của công nghệ Nano

Công nghệ Nano là gì? Đây là một vấn đề mà rất nhiều bạn đọc quan tâm khi tìm hiểu về các công nghệ xử lý nước. Không chỉ trong ngành xử lý nước mà công nghệ Nano còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác và được coi là công nghệ tiên phong của thế kỷ XXI. Cùng Primer đi tìm hiểu các ứng dụng của công nghệ Nano bạn nhé.

Công nghệ Nano là gì?

Công nghệ Nano (Nanotechnology) là công nghệ sử dụng vật chất ở quy mô nguyên tử, phân tử và siêu phân tử phục vụ cho các mục đích công nghiệp. Hiểu một cách đơn giản thì nó là sự phân tích, điều khiển và chế tạo các vật chất bằng cách đưa chúng về kích thước từ 1 – 100 nm.

Từ sau cuộc cách mạng 4.0, công nghệ Nano phát triển mạnh mẽ và có một vai trò quan trọng trong cuộc sống của con người hiện nay. Từ lĩnh vực sản xuất công nghiệp đến y học, năng lượng tái tạo,… công nghệ Nano đều có mặt.

Hiện nay, công nghệ Nano được coi là ngành công nghệ khoa học – kỹ thuật hàng đầu trên thế giới và có tương lai phát triển mạnh mẽ. Chúng tạo ra vật liệu Nano – một loại vật liệu có cấu trúc dạng hạt, sợi, ống hoặc tấm mỏng có kích thước rất nhỏ, từ 1 – 100 nm.

Vật liệu Nano tồn tại ở nhiều dạng khác nhau, bao gồm cả thể rắn, lỏng và khí. Căn cứ vào hình dáng, vật liệu Nano được chia thành 3 loại, đó là:

• Vật liệu Nano không chiều (hạt Nano, đám Nano): Vật liệu có ba chiều đều có kích thước Nano và điện tử không có chiều tự do nào cả.
• Vật liệu Nano 1 chiều (ống Nano, dây Nano): Vật liệu có hai chiều có kích thước Nano và điện tử được tự do trên một chiều.
• Vật liệu Nano 2 chiều (màng mỏng): Vật liệu có một chiều có kích thước Nano và hai chiều tự do.

Ngoài 3 loại chính trên, chúng ta còn có vật liệu mang cấu trúc Nano (Nanocomposite), trong đó có Nano một chiều, hai chiều và không chiều đan xen nhau.

>> Xem thêm: Tia hồng ngoại là gì? Phân loại, ứng dụng của tia hồng ngoại

Các phương pháp chế tạo ra vật liệu Nano

Để chế tạo ra vật liệu Nano, chúng ta có thể sử dụng một trong 5 phương pháp dưới đây:

Hóa ướt

Phương pháp hóa ướt bao gồm phương pháp thủy nhiệt, sol-gel và đồng kết tủa. Theo phương pháp này, các dung dịch chứa ion khác nhau sẽ được trộn với nhau theo một tỷ lệ nhất định. Dưới tác động của độ pH, áp suất, nhiệt độ, các vật liệu Nano được kết tủa từ dung dịch. Sau khi trải qua quá trình lọc, sấy khô, chúng ta thu được các vật liệu có kích thước Nano.

Cơ khí Nano

Bao gồm các phương pháp là tán, nghiền và hợp kim cơ học. Với phương pháp này, vật liệu ở dạng bột sẽ được nghiền đến kích thước nhỏ hơn. Máy nghiền được sử dụng thường là máy nghiền quay hoặc máy nghiền bi hành tinh.

Bay hơi nhiệt

Gồm các phương pháp quang khắc, lắng đọng trong chân không và vật lí, hóa học. Những phương pháp này thường được ứng dụng trong chế tạo màng mỏng hoặc lớp bao phủ bề mặt. Người ta cũng có thể dùng nó để tạo ra các hạt Nano bằng cách cạo vật liệu Nano từ tấm chắn.

Pha khí

Bao gồm các phương pháp là nhiệt phân, nổ điện, đốt laser và bốc hơi ở nhiệt độ cao, plasma. Phương pháp này hoạt động theo nguyên tắc là tạo ra vật liệu Nano từ pha khí.

Hóa học

Qua quá trình phản ứng oxi hóa – khử, dung dịch muối kim loại chuyển ion sang kim loại ở kích thước Nano. Vì các hạt Nano mang năng lượng lớn nên nó có xu hướng liên kết lại với nhau để trở về kích thước bền hơn (micro). Chính vì vậy mà sau phản ứng, hạt Nano kim loại được bọc bằng chất bảo vệ, chủ yếu là bạc keo (Nano bạc).

Ứng dụng của công nghệ Nano trong thực tiễn

Công nghệ Nano được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực của cuộc sống, điển hình nhất phải kể đến:

Năng lượng tái tạo 

Công nghệ Nano được ứng dụng trong lĩnh vực năng lượng tái tạo và bền vững, điển hình là sản xuất pin mặt trời và pin nhiên liệu. Nhờ ứng dụng này, con người có thể tận dụng các nguồn năng lượng sạch hơn và rẻ hơn. Không chỉ vậy, sức khỏe của con người và thực trạng môi trường tự nhiên cũng được cải thiện hơn.

Công nghiệp thực phẩm

Công nghệ Nano nổi tiếng với khả năng diệt khuẩn, khử mùi hiệu quả. Bằng việc ứng dụng công nghệ Nano, thực phẩm sẽ có hương vị thơm ngon và giàu dinh dưỡng hơn.

Ngày nay, công nghệ Nano được ứng dụng trong nhiều dòng tủ lạnh để bảo quản thực phẩm tốt hơn, hạn chế mùi. Không chỉ trong sản xuất tủ lạnh mà nhiều dòng máy sục rửa thực phẩm bằng nano bạc cũng đã ra đời, giúp bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng tốt hơn.

Điện tử cơ khí

Các linh kiện điện tử Nano ứng dụng công nghệ Nano bạc có tốc độ xử lý cực nhanh. Các hạt Nano được sử dụng để chế tạo màn hình điện thoại di động, máy tính xách tay nhằm tăng tính dẻo và khả năng cản tia tử ngoại cùng các bức xạ sóng ngắn, đồng thời chống tối đa tia UV khi sử dụng. Đặc biệt, vật liệu Nano sẽ tạo ra một màng đỡ bên ngoài để khi kính bị vỡ, nó không gây nguy hiểm cho những người xung quanh. 

Ngoài ra, vật liệu Nano cũng được dùng trong sản xuất xe hơi, máy bay, tàu vũ trụ…

Sản xuất gốm sứ

Ngày nay, việc sử dụng công nghệ Nano trong gốm sứ giúp hô biến các sản phẩm truyền thống thành sản phẩm cao cấp với thiết kế thu hút người dùng. Gốm sứ Nano có tính năng chịu nhiệt, chịu ma sát tốt, chống ăn mòn và dễ vệ sinh. Nano TiO2 có khả năng diệt khuẩn tốt, có độ cứng vừa phải, không dễ bong tróc, nứt vỡ như gốm thông thường. 

Y học – Sinh học

Vật liệu Nano được ứng dụng ngày càng nhiều trong lĩnh vực y học và sinh học. Các hạt Nano sẽ xâm nhập vào cơ thể con người để can thiệp ở quy mô phân tử hoặc tế bào. Hiện nay, hạt Nano có đặc tính sinh học đã được chế tạo thành công và có thể dùng để hỗ trợ việc chẩn đoán bệnh, dẫn truyền thuốc, thậm chí là tiêu diệt các tế bào gây ung thư.

Sản xuất vật liệu xây dựng

Trong sản xuất nhôm và vật liệu tường rèm xây dựng, các hạt Nano được thêm vào để tăng độ bền dẻo cho vật liệu. Chất dẻo Nano Composite có độ bền dẻo tương tự thép nhưng dễ gia công hơn thép. Đặc biệt là nó có khả năng chống tĩnh điện, chống tia cực tím và chống lão hoá hiệu quả.

Mái kim loại được phủ bằng vật liệu Nano có thể điều chỉnh nhiệt độ để cân bằng nhiệt độ trong nhà. Tương tự, các bức tường được trang bị cảm biến Nano cũng giúp điều chỉnh nhiệt độ phòng lên xuống theo thời tiết. Gạch ốp lát phòng tắm được phủ một lớp vật liệu Nano có thể ngăn chặn được sự hình thành của bọt xà phòng, đồng thời ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc.

Trong sản xuất sơn, sự kết hợp của các vật liệu liệu Nano giúp tạo ra loại sơn có độ chống thấm tuyệt đối. Điều này thực sự cần thiết vì Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Vào các mùa nồm ổm, nước sẽ đọng lại trên tường và chảy xuống chứ không thấm qua lớp sơn. Nhờ đó, tính thẩm mỹ của ngôi nhà cũng được bảo toàn tốt hơn.

>> Xem thêm: Màng lọc UF là gì? Ưu nhược điểm và ứng dụng của màng lọc UF

Máy lọc nước công nghệ Nano

Công nghệ lọc nước Nano là một trong những công nghệ lọc nước hiện đại nhất hiện nay. Máy lọc nước Nano sử dụng các màng lọc có kích thước siêu nhỏ để loại bỏ sạch bụi bẩn, tạp chất, các loại vi khuẩn, virus gây bệnh, đồng thời giữ lại phần lớn các khoáng chất tự nhiên có trong nước. Nước sau khi lọc không chỉ tinh khiết mà còn giàu khoáng chất có lợi cho sức khỏe con người.

Phần lớn các dòng máy lọc nước Nano có kích thước nhỏ gọn nên người dùng có thể lắp đặt tại bất kỳ vị trí nào mình muốn trong ngôi nhà. Công nghệ này sử dụng áp lực đẩy tự nhiên của nước qua các lõi lọc nên dù không có điện, máy vẫn hoạt động được. Điều này sẽ giúp người dùng tiết kiệm được khá nhiều điện năng.

Chính vì không sử dụng điện năng nên công suất lọc của máy lọc nước công nghệ Nano không cao. Do đó, để tăng hiệu quả lọc nước, bạn có thể cân nhắc lựa chọn các dòng máy lọc nước RO. Công nghệ RO cũng là công nghệ lọc nước hiện đại nhất hiện nay và đặc biệt phù hợp với tính chất nguồn nước tại Việt Nam.

Để giải quyết vấn đề nguồn nước nhiễm nhiều tạp chất, vi khuẩn, kim loại nặng,…. tại Việt Nam hiện nay, Primer đã ứng dụng công nghệ lọc RO vào các dòng máy lọc nước, từ máy lọc nước gia đình đến máy lọc nước công nghiệp, bán công nghiệp, bộ lọc đầu nguồn,…. Sử dụng máy lọc nước RO Primer, người dùng sẽ hoàn toàn yên tâm về chất lượng nước sau lọc và chế độ bảo hành sản phẩm sau bán hàng.

Nếu bạn nào cần giải đáp thêm về công nghệ Nano là gì hoặc có nhu cầu tìm mua máy lọc nước RO, hãy liên hệ ngay với chúng tôi theo số điện thoại 1900 98 98 35. Primer luôn sẵn sàng hỗ trợ các bạn 24/7 nên đừng ngại ngần mà hãy nhấc máy lên và gọi ngay cho chúng tôi bạn nhé.