Hai ứng dụng công nghệ kỹ thuật nanô,
có lẽ Việt Nam
G S Tôn thất Trình
Cách đây ba tháng , chúng tôi đã kê khai 20 điều khảo cứu đang làm trên thế giới ở kỷ thuật nanô . Nay xin bổ sung thêm hai ứng dụng na nô vào hai công nghệ thiết yếu nước nhà, kỷ nghệ tơ sợi- dệt vải vóc- may mặc và kỷ nghệ tri thức điện tử làm chips , mạch vòng… :
A- Ở công nghệ tơ sợi và dệt vải
Trước đây , một người chạy đua trên đường nhựa mặc quần cụt - short bằng bông vải - cotton và áo sơ mi cụt tay -T shirt cũng bằng bong vải và khi quá nóng nực , mồ ( bồ ) hôi biến chúing thải những mảnh vải bự , ẩm ướt và hôi hám. Ngày nay mọi điều vải thích hợp đều liên quan đến các hạt tử nanô- nanoparticles làm áo quần ngưng ẩm ướt, ép vào mình mẩy giúp cho cơ bắp ( bắn thịt ) mạnh lên và cách ly rất siêu nhỏ này còn có thể giúp cho những kẻ trèo núi cao nhất thế giới Everest cũng giữ ấm áp nữa .
Nhờ kỷ thuật nanô và nhiều sánh chế khác , tơ sợi đã trở nên phức tạp , hơn , giúp chp các kỷ sư , các nhà khoa học và nhà chế tạo vượt xa các sợi micro- microfiber và sợi Thinsulate , một tơ sợi cách ly tổng hợp đã dẫn nhập hàng chục năm nay . Các vật liệu cầu kỳ này được trưng bày ở một thị trường ăn khớp - gear market cho giới thượng lưu và các lực sĩ cuối tuần. Theo Yoel Fink , chánh khảo sát gia của La Bô Khảo cứu Điện tử tại Viện MIT , nơi đang phát triễn những tơ sợi cao kỷ này , thì chúng ta mới ở chặn đầu cuộc hành trình này .
Phát triễn các đồ ăn mặc “thông minh” tỉ như yếm, nịt vú thể thao- sports bras hay áo sơ mi cụt tay - T shirts làm bằng các sợi đặc biệt có thể dò ra nhịp tim đập , khỏi cần máy theo dõi- monitor nhịp tim riêng biệt, đã gây sôi nổi cách đây mấy năm. Nhưng các sản phẩm này chưa bao giờ tràn ngập thị trường , có lẽ vì chúng quá đắt tiền và không mấy khác cách đeo một máy theo dõi tiêu chuẩn. Đa số các sáng chế ngày này , nhắm về cách nào làm cho người mặc cảm giác thoải mái hơn , di chuyễn thong dong hơn , như vậy có cơ giúp cho một lực sì chạy mau lẹ hơn , leo trèo cao hơn, đạp lâu hơn. Rất nhiều những vải vóc mua được ngày nay, tiến trào từ các vật liệu công ( kỷ ) nghệ , lảnh vực y khoa hay áo quần may cho nhà binh hay NASA. Hãy đọc sau đây vài sáng chế này, một ý vị các kỷ sư hứa hẹn sẽ đến quí bạn một ngày nào đó.
Vẫn khô ráo
Theo Tyler Clemens, đồng thiết lập viên Outlier , nếu trời mưa hay trời quá nóng bức , hay trên đường xá đầy dơ bẩn, chúng ta cần quần áo vẫn luôn luôn sạch , để có thể tham dự một hội họp -môi trường xã hội. Vải vóc cũng cần thoải mái, ông nói thêm, vì rằng rất nhiều vải vóc kỷ thuật có khuynh hướng dính lạnh và gây một cảm giác nhân tạo. Sau nhiều tìm kiếm, Outlier tìm ra một hảng đã 140 năm tại Thụy Sĩ tên gọi là Schoeller Textil AG , biết cách thêm kỷ thuật các Trái cầu NanoSphere vào các áo sơ mi. Schoeller thường nhìn xem thiên nhiên để có cảm hứng và đó là cái gì đã! cảm hứng NanoSphere , theo lời Shannon Walton , nhà giao thiệp công cọng và đại diện thị trường của hảng. “ Vài lá cây có một cấu tạo rất tinh vi , và vài cánh sâu bọ có thể không cho nước , dơ bẩn , dầu dính vào bề mặt . Chúng tôi đã nghĩ: Cách nào chúng tôi sao chép điều này ?” .
Một lựa chọn khác cho lực sĩ và các kẻ nhiệt thành tình trạng sung sức sử dụng là đeo các sợi con người làm ra ( nhưng lại ưa dùng sợi bong vải ) là Polamax TransDry . Áo sơ mi này hứa hẹn là sẽ theo kiểu tim đèn lấy đi hết ẩm ướt , điều mà bông vải không đủ tài làm. Xuyên qua một tiến trình hảng Cotton Inc. phát triễn, liên quan đến một cách dệt đặc biệt và một gia công bề mặt , ẩm ướt được ra khỏi bên trong vải , giúp vải bốc hơi mau lẹ hơn. Theo Roger Maxey , xử lý thương mãi của hảng, ở thế giới thể thao bông vải đã bị khinh miệt vì chúng thấm ướt . Nhưng áo sơ mi này rất thoải mái , hút kiểu bấc đèn hết ẩm ướt , không thua kém đa số vải polyesters. “
Mùi ngọt ngào
 |
| Thuốc giặt của Dead Down Wind |
Hảng Dead Down Wind tọa lạc ở bang Missouri , Hoa Kỳ đã sản xuất Scent Prevent - Chống Mùi , một loại xà phòng ( bông ) và thuốc giặt , sử dụng enzymes để phá tan các phân tử tạo mùi ( hôi ). Bán ra phần lớn cho các nhà săn bắn, nó có thể dùng cho cho đồ áo quần thể dục hôi thối. Tổng xử lý hảng Gary Reed nói là hảng đang hoạt động chế tạo một sản phẩm cho người tiêu thụ bao phủ áo quần theo công thức ngừa mùi hôi này.
Ép nén
Áo quần ép nén thân thể nguồn gốc phép chửa trị lý học, có cơ giúp nâng cao hiệu năng các lực sĩ, huấn luyện và phục sức theo phương thức gia giảm mệt mõi , tăng sức lực. Nghiên cứu chưa ngã ngũ là mặc khít khao có làm ra trò trống gì không ; vài lọai trình bày là chúng có thể giúp hiệu năng , nhưng vài loại khác lại gợi ý rằng nó không có gì là ưu điểm, ngoài tâm lý . Tuy nhiên , vì nhiều lực sĩ mặc chúng, các tay tài tử đã chấp nhận chúng một cách hồ hởi, mặc đồ ép nén quần sọt, áo sơ mi bao tay, bao chân nép ép để đánh bóng rỗ , bóng chày - baseball và ngay cả tập yoga .
Những dịch bản đầu tiên ép nén các phần thân thể một cách đồng đều, nhưng những các nhai nhải mới hơn tuyên bố rằng làm nhiều hơn . Adidas khảng định là các dòng Techfit - Kỷ thuật khít khao tăng cường độ bền vững và điệu bộ , giảm rung động cơ bắp nhờ đặt các giải băng ép nén nơi chiến lược. Hảng Armour nói là CoreShort của mình , có những pan nen dạng X phía trước và phía sau, gíúp ổn định thân thể khi di chuyễn. . David Ayyers, giám đốc áo quần đàn ông cho hảng nói : bạn càng di chuyễn , chúng hoạt động càng tốt hơn . Khi mức căng cơ bắp tăng ép nén trên quần sọc giúp các dộng tác hửu hiệu hơn . Cho nên không còn động tác chuyễn động vô ích , xài phí . Chính phép chửa trị ngành sinh lý ở Canada đã cho ý kiến này , theo lời Ayers, và lưu ý hơn đến giải phẩu xây đắp những tiết diện cung cấp chống đở và ép nén đây chuyễn động đi tới.
Duy trì ấm áp
 |
| Champion Supersuit |
Cuối cùng , Champion đã quyết định không sản xuất các vét tông này . Nhất trí chung là nếu hảng tiến bộ lớn trên những điều kiện thế giới thực tế, nhưng hảng nghĩ rằng vấn đề là nó có kiếm ra được thị trường không đây , theo lời Matthew Hall, phát ngôn viên của hảng Hanesbrands Inc., một hảng bà con. Phát ngôn viên của hảng Element 21 Spotrts, tại Totonto, nói là hảng đang thảo luận với các nhà chế tạo áo quần muốn có cách ly trên những vật dụng tỉ như mủ , giày và bao găng tay. Hảng CamelBak đã dùng nó trên các chai nước Podium.
Giữ cho lạnh mát
Làm lạnh mát - cooling một lực sỉ nhiều thách đố hơn là giữ cho ai dó vẫn ấm áp, theo lời Fink, thuộc viện MIT. “ Tạo ra nhiệt lượng dễ hơn là lấy nhiệt lượng đi” . Hiện nay, giữ cho mát lạnh điển hình hoàn tất qua việc mặc áo quần nhẹ cân hơn , có cơ bấc đèn lấy đi ấm ướt hửu hiệu , cho nên mồ hôi không tích trữ ở vải vóc . Một thí dụ kể ra là áo sơ mi do hảng Polarmax sử dụng một nhân vật nhạc kịch đặc biệt . làm từ một tơ sợi dệt mở con người chế tạo, gây một cảm giác lụa là.
Nhưng áo quần tương tự như thế có thể là cỗ lỗ xỉ nay mai. “ Rất có thể là cách làm mát lạnh bốc hơi sẽ mất đi. Cũng có thể là chúng ta xây đắp nước trong sợi và nước sẽ bốc hơi làm cho áo sơ mi mát lạnh đi. Có thể chúng ta không cần thấm ướt toàn thể , chỉ thấm ướt một vùng đặc biệt nào đó. “
Fink nghĩ rằng các nhà khoa học đang trên đường đi đến việc tạo ra những sợi cao kỷ - high-tech fibers như thế , dù rằng những món đồ này có thể không bao giờ bán ra ở thị trường đại trà cả ; vì bị chống đối của những lực lượng đặc biệt ở những vùng khí hậu nóng ! Tháng 8 năm 2010, Fink và các bạn đồng nghiệp giải tỏa một bài bản ở tập san Vật liệu Thiên nhiên - Nature Materials về phát triễn sợi có thể dò ra và sản xuất tiếng nói - sound. Có lẽ sắp tới, các tay chạy đua sẽ không cần kéo theo những iPods nữa đó : họ có thể nghe bằng áo sơ mi họ mặc, thay cho iPods !
B- Kỷ thuật nanô : xây dựng với nguyên tử (chiếu theo Jeannine Stein )
“ Kỷ thuật nanô - nanotechnology “, nghĩa là bất cứ điều gì dựng lên theo kích thước một nanômét vài lần lớn hơn kích thước một nguyên tử, có tính chất tiếng chuông reo khoa học ảo tưởng. Thế nhưng bạn gần như chắc chắn là đã ngồi quanh vài kỷ thuật nanô nào đó. Bàn hãy thử khảo sát dùng chương trình “word “ Google xem . Và bạn vừa sử dụng kỷ thuật nanô rồi đó.
Cuộc cách mạng bình thản khởi sự năm 1981 , khi khi Gerd Binnig và Hieinrich Rohrer của hảng IBM tại thành phố Zurich - Thụy Sĩ sáng chế ra kính hiển vi rà dò đường hầm - scanning tunneling microscope , MST, giúp đọc bề mặt từng nguyên tử một. Thập niên vừa qua các nhà khảo cứu thích nghi STM để dò tìm các phân tử hửu cơ và xây dựng những linh kiện đơn giản, sử dụng nguyên tử như thể là các khối Lego. Cùng lúc, các kỷ sư điện tử hoạt động tiến đến kích thước nanô - nanoscale từ trên xuống dưới, nhét transistors mỗi ngày mỗi nhiều hơn ( và mau lẹ hơn ) vào các chips silicon . Cố gắng này giúp cho tốc độ các vi xử lý computer tiếp tục tăng gấp đôi cứ 18 tháng một hay tiến triễn theo định luật Moore . Đến đầu thập niên 2000, kích thước transistors đã hạ xuống thấp hơn 1 phần 10 triệu mét, đưa computers và các điện thoại tế bào và vương quốc nanô. Và tiến bộ tiếp diễn: cuối năm ngoái, các nhà khảo cứu ở Phần Lan - Finland và Úc Châu xây dựng một transistor thí nghiệm từ một nguyen tử duy nhất của phosphorus.
Giai đoạn tới của kỷ thuật nguyên tử có thể liên quan đến việc thay thế silicon bằng các chất khác , tối hảo theo kich thước nanô. Theo James Yardley , giám đốc Trung tâm Khoa học Kích thước nanô và Công Nghệ tại viện đại học Columbia, Hoa Kỳ , “ vật liệu thay đổi các đặc tính khi bạn bước vào thế giới mới mẽ này “ Chính ông và các đồng nghiệp là những người đầu tiên khám phá ra những tấm carbon chỉ dày có một nguyên tử mà thôi, tên gọi là graphene. Trên lý thuyết , các electron ( điện tử âm ) phải di chuyễn qua các tấm này, không gặp đối kháng gì cả . Yardley nói: “ nếu bạn làm được như vậy, bạn có thể truyền điện khắp xứ sở mà không mất tí điện nào cả thảy “ . Tháng 2 năm 2010 , các nhà khoa học IBM đã tạo ra một transistor graphene có thể tắt - mở 100 tỉ lần một giây đồng hồ, hai lần mau lẹ hơn đối tượng bằng silicon.
Kỷ thuật nanô ở thế giới thực tế có nhiều liên hệ xa hơn là tính bằng computer , những liên hệ có cơ đem lại chất liệu cho các cái nhìn viễn cảnh ở lĩnh vực xưa cũ khoa học ảo tưởng. Graphene mạnh đến nổi đã có vài nhà khoa học muốn dùng nó xây dựng những thang máy trên không gian. Trong lúc đó, các cơ cấu kích thước nanô đang được phát triễn để giúp các bình điện sạc lại mau lẹ , các tế bào mặt trời hửu hiệu , và các viên thuốc cấy vào thân thể cung cáp dược liệu. Theo Yardley , Chúng ta nay đã có những hiểu biết và dụng cụ giúp những điều này xảy ra . “
( Irvine
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét