Thế kỷ 21: Thế kỷ của Công nghệ nano

Nếu Thế kỷ 20 được coi là cuộc cách mạng về công nghệ thông tin thì Thế kỷ 21 sẽ thuộc về công nghệ nano.

Công nghệ nano đang tạo ra nhiều điều kỳ diệu đến nỗi người ta xem nó như một cuộc cách mạng trong Thế kỷ 21.

Bằng công nghệ nano, người ta có thể "nhét" tất cả thông tin của 27 cuốn Từ điển Bách khoa toàn thư của Anh nằm gọn trong một thiết bị chỉ bằng sợi tóc. Người ta cũng có thể chế tạo ra những con robot mà mắt thường không nhìn thấy được. Và, còn vô số điều kỳ lạ khác mà con người có thể khai thác nhờ vào công nghệ nano.

Dưới đây là một số lĩnh vực đang hướng đến ứng dụng mạnh mẽ công nghệ nano.

Một nhà khoa học đang trưng bày mẫu chip điện tử trên cơ sở công nghệ nano

Điện tử và cơ khí: Máy tính và bóng đèn nano

Nhiều phòng thí nghiệm đang bắt tay vào nghiên cứu thế hệ máy tính nano, máy tính có các chi tiết được thiết kế bằng việc sắp xếp những nguyên tử mới có khả năng lưu giữ (chứa được nhiều terabyte thông tin), xử lý thông tin với tốc độ lớn hơn hiện nay rất nhiều lần và đặc biệt là giá thành rẻ.

Các ống nano cũng có thể làm sợi tóc thắp sáng bóng đèn, do vậy mà chúng đang được phát triển để thay thế các bóng điện, các bảng hiển thị thông tin, màn hình máy tính, điện thoại di động.

Các ống nano cũng cực kỳ vững chắc, có sức mạnh gấp mười lần thép và đặc biệt là kháng nhiệt, điều này có thể giúp con người sản xuất ra hàng loạt thiết bị cho ngành sản xuất xe hơi, máy bay và tàu vũ trụ.

Các tập đoàn đang tham gia lĩnh vực này là Hewlet Parkard, IBM, Intel, Nano-Proprietary, Natero, NVE, Samsung, Zettacore, General Motors và Ford.

Y học: Robot nano đi vào cơ thể để chữa bệnh

Robot na no đi sâu vào cơ thể và tìm diệt những tế bào gây bệnh

Các nhà khoa học về lĩnh vực nano đang hi vọng tạo ra một thế hệ robot thu nhỏ mà có thể chinh phục được mọi thách thức của cuộc sống.

Trước tiên là trong y học, robot nano có thể dùng để chiến đấu chống virus, vi trùng.

Chúng có thể đảm nhiệm là một nhà phẫu thuật hoàn hảo, được huy động để thực hiện kiểm soát hệ mao mạch và tiêu diệt các tế bào gây bệnh.

Lợi ích chính của loại robot trong y học này là có thể phát hiện những dị dạng của tế bào và sửa chữa nó. Tuy nhiên, các nhà khoa học dự tính con người phải mất 25 năm nữa mới có thể triển khai những ứng dụng này.

Các nhà khoa học Mỹ cũng đang chế tạo ra các phòng thí nghiệm siêu nhỏ mà có thể nằm gọn trong lòng bàn tay nhờ công nghệ nano. Những phòng thí nghiệm này có thể cho ngay những kết quả phân tích ở mọi bệnh tật, từ tiểu đường cho tới HIV.

Trong công nghệ dược phẩm và hóa sinh, ứng dụng công nghệ nano, người ta có thể bào chế ra nhiều loại thuốc trên cơ sở cấu trúc nano để có thể tập trung chính xác vào khu vực cơ thể cần dùng đến thuốc.

Đặc biệt, công nghệ nano trong tương lai còn có thể cho phép tạo ra những vật chất gần giống với cơ thể con người nhằm dùng thay thế những cơ thể bị hỏng của con người.

Các công ty đang phát triển công nghệ này là BioPhan, General Electrics, Johnson & Johnson, LabNow, Nanokinetics, NASA và Quantum Dot.

Năng lượng: Pin nano-năng lượng sạch và rẻ

Nghiên cứu kỹ thuật nano trong phòng thí nghiệm

Nhờ công nghệ nano, những loại pin mới có khả năng quang hợp nhân tạo sẽ giúp con người sản xuất năng lượng sạch.

Với công nghệ nano, người ta cũng có thể chế tạo ra những thiết bị ít tiêu tốn năng lượng hơn do sử dụng những loại vật liệu nhỏ nhẹ hơn.

Hơn nữa, các màng nano (với chi phí sản xuất rất thấp) hứa hẹn có thể hấp thụ được nhiều năng lượng mặt trời hơn quang điện hiện nay. Việc này có thể khởi động cho một cuộc cách mạng trong việc sử dụng năng lượng mặt trời.

Hiện nay, các công ty đang tập trung vào nghiên cứu lĩnh vực này là Carbon Nanotechnologies, mPhase Technologies, NanoSolar, Nanosys và UltraDots.

Môi trường: Màng nano lọc nước thải

Công nghệ nano bao trùm cuộc sống... Logo của hội nghị quốc tế về công nghệ nano tổ chức tại Singapore vào tháng 9/2005

Để giải quyết những vấn đề môi sinh, người ta có thể tạo ra những màng lọc các phân tử gây ô nhiễm nhỏ bé nhất.

Công nghệ nano này giờ đây đang được áp dụng khá phổ biến ở Pháp để lọc nước thải.

Những ứng dụng gần hơn với đời sống thường ngày là hiện nay một số công ty đã bắt tay vào sản xuất hạt nano dùng trong sơn, kính che nắng và ống carbon dùng trong công nghiệp điện tử.

Các ống carbon này có thể sử dụng trong nhiều mặt hàng thông dụng như transitor, điện thoại di động, xe hơi và cả những mặt hàng mỹ phẩm.

Do những ứng dụng đầy hứ hẹn của công nghệ nano, hiện các nước phát triển đang tăng cường đầu tư vào lĩnh vực này. Trong ảnh: Một nhà khoa học đang làm việc tại một phòng thí nghiệm công nghệ nano

Quốc phòng: Quân đội nano 

Quốc phòng cũng là một lĩnh vực đang rất chú ý đến nghiên cứu công nghệ nano.

Giới quân sự Mỹ giờ đây đặc biệt quan tâm đến công nghệ này.

Vì những thiết bị kỹ thuật siêu nhỏ có thể trở thành vũ khí nguy hiểm hơn cả bom nguyên tử. Với một đội quân vô hình và sự nhân bản, robot siêu nhỏ có thể tiêu diệt kẻ thù chỉ trong chớp nhoáng.

... Hiện nay, công nghệ nano đang là một thách thức đối với chiến lược phát triển khoa học ở nhiều nước, đặc biệt là những nước có nền khoa học phát triển như Mỹ, Đức, Pháp và Nhật Bản.

Bước vào thế kỷ 21, các quốc gia phát triển đã tăng ngân sách đáng kể cho phát triển công nghệ nano.

Với tiến độ phát triển khoa học như ngày nay, nano có lẽ sẽ trở thành hiện thực trong tương lai không xa. 

BusinessWeek, Newsweek