Công nghệ Nano đang được nhắc đến và dần trở nên phổ biến trong những năm gần đây nhờ vào sự tiến bộ vượt bậc của nền khoa học loài người.
Công nghệ Nano là gì?
Công nghệ Nano là một lĩnh vực nghiên cứu và đổi mới liên quan đến việc xây dựng ‘mọi thứ’ – nói chung là vật liệu và thiết bị – trên quy mô nguyên tử và phân tử. Một nanomet bằng một phần tỷ mét: gấp mười lần đường kính của một nguyên tử hydro. Đường kính của một sợi tóc người trung bình là 80.000 nanomet. Ở quy mô như vậy, các quy tắc thông thường của vật lý và hóa học không còn được áp dụng nữa.
Ví dụ, các đặc tính của vật liệu, chẳng hạn như màu sắc, độ bền, độ dẫn điện và độ phản ứng của chúng, có thể khác nhau đáng kể giữa kích thước nano và macro. Các ‘ống nano’ carbon cứng hơn thép 100 lần nhưng nhẹ hơn 6 lần.
Công nghệ Nano có thể làm gì?
Công nghệ nano được ca ngợi là có tiềm năng tăng hiệu quả tiêu thụ năng lượng, giúp làm sạch môi trường và giải quyết các vấn đề sức khỏe lớn. Nó được cho là có thể tăng sản xuất hàng loạt với chi phí giảm đáng kể. Những người ủng hộ công nghệ nano sẽ nhỏ hơn, rẻ hơn, nhẹ hơn nhưng có nhiều chức năng hơn và cần ít năng lượng hơn và ít nguyên liệu thô hơn để sản xuất.
Các chuyên gia nói gì về công nghệ Nano?
Vào tháng 6 năm 1999, Richard Smalley, người đoạt giải Nobel hóa học, đã phát biểu trước Ủy ban Khoa học Hạ viện Hoa Kỳ về những lợi ích của công nghệ Nano. Ông nói: “Tác động của công nghệ Nano đối với sức khỏe, sự giàu có và cuộc sống của con người, ít nhất sẽ tương đương với những ảnh hưởng tổng hợp của vi điện tử, hình ảnh y tế, kỹ thuật máy tính hỗ trợ và polyme nhân tạo được phát triển trong thế kỷ này . “
Mối quan tâm về các ảnh hưởng có thể có đối với sức khỏe con người và môi trường
Những người khác, tuy nhiên, thận trọng như Smalley nhiệt tình. Eric Drexler, nhà khoa học đã đặt ra thuật ngữ công nghệ nano, đã cảnh báo về việc phát triển “những công nghệ cực kỳ mạnh mẽ, cực kỳ nguy hiểm”. Trong cuốn sách Động cơ sáng tạo của ông, Drexler hình dung rằng các phân tử tự tái tạo do con người tạo ra có thể thoát khỏi sự kiểm soát của chúng ta. Mặc dù lý thuyết này đã được các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này mất uy tín rộng rãi, nhưng nhiều lo ngại vẫn còn liên quan đến tác động của công nghệ nano đối với sức khỏe con người và môi trường cũng như ảnh hưởng của ngành công nghiệp mới đối với sự phân chia Bắc-Nam.
Các nhà hoạt động lo ngại rằng khoa học và sự phát triển của công nghệ nano sẽ tiến bộ nhanh hơn so với việc các nhà hoạch định chính sách có thể đưa ra các biện pháp điều tiết thích hợp. Họ nói rằng một cuộc tranh luận có hiểu biết phải diễn ra để xác định sự cân bằng giữa rủi ro và lợi ích.
Thị trường toàn cầu cho các sản phẩm công nghệ Nano
Với hứa hẹn về công nghệ Nano, cuộc đua đang diễn ra để khai thác tiềm năng của nó – và thu lợi nhuận từ nó. Nhiều chính phủ tin rằng công nghệ nano sẽ mang lại một kỷ nguyên mới về năng suất và sự giàu có, và điều này được thể hiện qua cách thức đầu tư công vào nghiên cứu và phát triển công nghệ nano đã tăng lên trong suốt thập kỷ qua. Trong năm 2002,Nhật Bản đã cống hiến 750 triệu đô la Mỹ mỗi năm cho lĩnh vực này, tăng gấp sáu lần so với con số năm 1997.
Ước tính về giá trị của thị trường toàn cầu về công nghệ Nano
Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ dự đoán rằng thị trường toàn cầu cho các sản phẩm dựa trên công nghệ nano sẽ vượt ngưỡng 1 nghìn tỷ USD trong vòng 15 năm. Paul Miller, nhà nghiên cứu cấp cao tại tổ chức nghiên cứu chính sách Demos của Anh, cho biết vào năm 2002 rằng “đã có, khoảng một phần ba ngân sách nghiên cứu của các công ty dựa trên khoa học lớn nhất ở Mỹ đang sử dụng vào công nghệ nano” trong khi ngân sách của Sáng kiến Công nghệ Nano Quốc gia Hoa Kỳ tăng từ 116 triệu đô la Mỹ năm 1997 lên 849 triệu đô la Mỹ năm 2004.
Công nghệ Nano ở các nước đang phát triển ra sao?
Ở thế giới đang phát triển, Brazil, Chile, Trung Quốc, Ấn Độ, NS Phi-líp-pin, Nam Triều Tiên, Nam Phi và nước Thái Lanđã thể hiện cam kết của họ đối với công nghệ Nano bằng cách thiết lập các chương trình và viện nghiên cứu do chính phủ tài trợ. Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Chung về Đạo đức Sinh học của Đại học Toronto đã xếp những quốc gia này là ‘những người đi đầu’ (Trung Quốc, Nam Triều Tiên, Ấn Độ) và người chơi ‘trung bình’ (nước Thái Lan, Phi-líp-pin, Nam Phi, Brazil, Chile). Ngoài ra,Argentina và Mexico đang ‘phát triển’: mặc dù họ có các nhóm nghiên cứu về công nghệ nano, nhưng chính phủ của họ vẫn chưa tổ chức tài trợ chuyên dụng.
Công nghệ Nano trong nước Thái Lan và Trung Quốc
Vào tháng 5 năm 2004, chính phủ Thái Lan công bố kế hoạch sử dụng công nghệ Nano trong một phần trăm tất cả các sản phẩm tiêu dùng vào năm 2013. Giá trị thị trường của chúng vào thời điểm đó được dự đoán là 13 nghìn tỷ baht (hơn 320 tỷ đô la Mỹ theo tỷ giá hối đoái đương thời).
Thực vậy,nước Thái Lan đã hết lòng chấp nhận công nghệ Nano và sự phát triển của nó là một cam kết chính của chính phủ Thái Lan. Tương tự như vậy,Trung Quốc công bố vào tháng 5 năm 2004 rằng công nghệ Nano là trọng tâm trong kế hoạch khoa học và công nghệ quốc gia dài hạn.
Những lợi ích tiềm năng cho các nước đang phát triển
Công nghệ Nano hứa hẹn mang lại những giải pháp mới cho các vấn đề cản trở sự phát triển của các nước nghèo, đặc biệt là liên quan đến sức khỏe và vệ sinh, an ninh lương thực và môi trường. Trong báo cáo năm 2005 có tựa đề Đổi mới: áp dụng kiến thức trong phát triển , nhóm đặc nhiệm Dự án Thiên niên kỷ của Liên hợp quốc về công nghệ và đổi mới khoa học đã viết rằng “công nghệ nano có khả năng đặc biệt quan trọng ở các nước đang phát triển, vì nó liên quan đến ít lao động, đất đai hoặc bảo trì; nó là năng suất cao và không tốn kém; và nó chỉ cần một lượng vật liệu và năng lượng khiêm tốn “.
Ảnh hưởng của công nghệ Nano đối với sức khỏe và vệ sinh
Công nghệ Nano đã trở thành một công cụ hữu ích trong nghiên cứu chăm sóc sức khỏe. Vào tháng 1 năm 2005, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts của Hoa Kỳ đã sử dụng ‘nhíp quang học’ – các cặp hạt thủy tinh nhỏ được kết nối với nhau hoặc di chuyển ra xa nhau bằng cách sử dụng chùm tia laze – để nghiên cứu tính đàn hồi của các tế bào hồng cầu bị nhiễm ký sinh trùng sốt rét. Kỹ thuật này đang giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách thức lây lan của bệnh sốt rét trong cơ thể.
Công nghệ Nano có thể cải thiện việc phân phối thuốc như thế nào?
Nhưng một ngày nào đó, công nghệ nano cũng có thể dẫn đến các hệ thống phân phối thuốc rẻ hơn, đáng tin cậy hơn. Ví dụ, các vật liệu được xây dựng trên kích thước nano có thể cung cấp hệ thống bao bọc để bảo vệ và tiết ra các loại thuốc kèm theo một cách chậm rãi và có kiểm soát. Đây có thể là một giải pháp có giá trị ở những quốc gia không có đầy đủ cơ sở bảo quản và mạng lưới phân phối, và đối với những bệnh nhân đang điều trị các chế độ thuốc phức tạp, những người không có đủ thời gian và tiền bạc để đi khám bệnh đường dài.
Bộ lọc kích thước Nano cho hệ thống lọc nước được cải tiến
Các bộ lọc có cấu trúc ở kích thước nano hứa hẹn mang đến những hệ thống lọc nước tốt hơn với chi phí sản xuất rẻ, bền lâu và có thể làm sạch. Các công nghệ tương tự khác có thể hấp thụ hoặc trung hòa các vật liệu độc hại, chẳng hạn như thạch tín, gây nhiễm độc cho mực nước ngầm ở nhiều quốc gia bao gồm Ấn Độ và Bangladesh.
Sử dụng cảm biến Nano trên cây trồng và hạt Nano trong phân bón
Cảm biến siêu nhỏ cung cấp khả năng theo dõi mầm bệnh trên cây trồng và vật nuôi cũng như đo lường năng suất cây trồng. Ngoài ra, các hạt nano có thể làm tăng hiệu quả của phân bón. Tuy nhiên, công ty bảo hiểm SwissRe của Thụy Sĩ đã cảnh báo trong một báo cáo vào năm 2004 rằng chúng cũng có thể làm tăng khả năng của các chất độc hại tiềm tàng, chẳng hạn như phân bón, thâm nhập vào các lớp sâu của đất và di chuyển trên một khoảng cách xa hơn.
Bạn có thể tham khảo các bài viết liên quan như:
HALANA Nền tảng thương mại điện tử dành cho công nghiệp đem đến giải pháp mua hàng toàn diện, quản lý mua hàng cho danh nghiệp cùng nhiều công nghệ mới giúp việc mua hàng cho doanh nghiệp dễ dàng hơn tiết kiệm chi phí và Tối ưu quá trình mua hàng.
