công nghệ nano, đột phá thế kỉ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
CHÀO MỪNG CÔ VÀ CÁC BẠN
ĐẾN VỚI
BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM CHÚNG TÔI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
BÁO CÁO:
CÔNG NGHỆ NANO, ĐỘT PHÁ THẾ KỶ
GVHD:
NGUYỄN THỊ LƯỠNG
SINH VIÊN THỰC HIỆN
TRẦN XUÂN BÌNH
NGUYỄN ĐỨC HOÀNG ANH
NGUYỄN HOÀNG TÚ
NỘI DUNG
CÔNG NGHỆ NANO - Ý TƯỞNG
CƠ BẢN
CÔNG NGHỆ NANO - NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHỦ
YẾU
SỰ CHUYỂN TIẾP
CỔ ĐIỂN – LƯỢNG
TỬ
HIỆU ỨNG
BỀ MẶT
HIỆU ỨNG
KÍCH THƯỚC
CÔNG
NGHỆ
NANO
Ý
TƯỞNG
CƠ

BẢN
chữ Hy lạp: “nannos”, nghĩa là bé nhỏ, thấp lùn.
nano
nano
Quy ước quốc tế, nano tương ứng với 10
-9
, viết tắt là n
Ví dụ : nanomet ( ký hiệu nm) = một phần tỷ mét, nanogam(ng) = 1 phần tỷ
gam…
I. CÔNG NGHỆ NANO, Ý TƯỞNG CƠ BẢN
I. CÔNG NGHỆ NANO, Ý TƯỞNG CƠ BẢN
V
í

d
ụ
V
í

d
ụ
•
T
i
n
h

t
h
ể

A
u
I. CÔNG NGHỆ NANO, Ý TƯỞNG CƠ BẢN
những năm 70 của thế kỷ 20
Thuật ngữ công nghệ nano
( nanotechnogy)
liên quan đến công nghệ chế tạo các cấu trúc vi hình của
mạch vi điện tử
,
I. CÔNG NGHỆ NANO, Ý TƯỞNG CƠ BẢN
“công nghệ nano là công nghệ nhằm tiếp cận, tạo ra vật liệu, linh kiện và hệ thống có tính
chất mới, nổi trội nhờ vào kích thước nanomet, đồng thời hiểu được và điều khiển được các
tính chất và chức năng của chúng khi ở kích thước nanomet”
ứ
n
g

d
ụ
n
g

ứ
n
g

d
ụ
n

g

•
Đ
i
ệ
n

t
ử
•
Y

t
ế

•
S
i
n
h

h
ọ
c
•
…
Chứa được 250 bộ
phim DVD trên
một bề mặt có

kích thước bằng
đồng xu
I. CÔNG NGHỆ NANO, Ý TƯỞNG CƠ BẢN
ứ
n
g

d
ụ
n
g

ứ
n
g

d
ụ
n
g

•
Đ
i
ệ
n

t
ử
•

Y

t
ế

•
S
i
n
h

h
ọ
c
•
…
Đèn chiếu sáng bằng LED cho ánh sáng dịu hơn
I. CÔNG NGHỆ NANO, Ý TƯỞNG CƠ BẢN
ứ
n
g

d
ụ
n
g

ứ
n
g

d
ụ
n
g

•
Đ
i
ệ
n

t
ử
•
Y

t
ế

•
S
i
n
h

h
ọ
c
•

…
Kính hiển
vi STM 40
I. CÔNG NGHỆ NANO, Ý TƯỞNG CƠ BẢN

Hình San hô lượng tử: Ảnh STM của các sóng điện tử được bao bọc bởi vòng tròn với 48
nguyên tử sắt, các mũi nhọn tương ứng với nguyên tử Fe
I. CÔNG NGHỆ NANO, Ý TƯỞNG CƠ BẢN
Người tạo ra một xung lực quyết định cho sự hình thành nền tảng tư duy về công nghệ
nano
Richard Feynman
(1918 – 1988 )
I. CÔNG NGHỆ NANO, Ý TƯỞNG CƠ BẢN
R.Feynman đã tiên đoán và tin tưởng con người có thể tạo
các linh kiện ngày càng nhỏ hơn với công năng ngày càng
lớn hơn.
Trong bài giảng ở hội vật lý Mỹ 1959: “There’s plenty
of Room at the Bottom”
Kim Eric Drexler
(1955)
I. CÔNG NGHỆ NANO, Ý TƯỞNG CƠ BẢN
Năm 1986, Cuốn sách “ những cổ
máy sáng tạo, kỷ nguyên công nghệ
nano đang tới ( Engines of Creation,
the Coming Era of
Nanotechnology ). Tác giả đã cụ thể
hóa những ý tưởng của Feynman và
đưa ra những tư tưởng mới.
I. CÔNG NGHỆ NANO, Ý TƯỞNG CƠ BẢN
Drexler đã vạch ra tính cách mạng của công nghệ nano là công nghệ “ từ nhỏ lên to”, công nghệ phân

tử ( molecular technology) hoặc công nghệ từ dưới lên ( bottom up technology).
Bảng bổ
sung
II. NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHỦ YẾU
1. SỰ CHUYỂN TIẾP CỔ ĐIỂN – LƯỢNG TỬ
Đối với vật liệu vĩ mô gồm rất nhiều nguyên
tử, các hiệu ứng lượng tử được trung bình
hóa với rất nhiều nguyên tử (1 µm
3
có
khoảng 10
12
nguyên tử) và có thể bỏ qua
các thăng giáng ngẫu nhiên.
(Thang micro)
Các cấu trúc nano (kích thước khoảng 1 –
100 nm) chứa một tập hợp các nguyên tử ít
hơn so với cấu trúc micro, thậm chí có thể
chỉ là 1 nguyên tử, 1 phân tử.
Các tính chất lượng tử thể hiện rõ ràng
hơn.
(Thang nano)
II. NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHỦ YẾU
1. SỰ CHUYỂN TIẾP CỔ ĐIỂN – LƯỢNG TỬ
Một số loại hình cơ bản của cấu
trúc nano:
Một số loại hình cơ bản của cấu
trúc nano:
Hạt, chùm
(0D)

Hạt, chùm
(0D)
Màng siêu
mỏng (2D)
Màng siêu
mỏng (2D)
Sợi, thanh
(1D)
Sợi, thanh
(1D)
Khối, phiến
(3D)
Khối, phiến
(3D)
II. NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHỦ YẾU
1. SỰ CHUYỂN TIẾP CỔ ĐIỂN – LƯỢNG TỬ
ứ
n
g

d
ụ
n
g
ứ
n
g

d
ụ

n
g
•
L
ĩ
n
h

v
ự
c

k
ỹ

t
h
u
ậ
t

đ
i
ệ
n

t
ử
•
K

ỹ

t
h
u
ậ
t

l
i
n
h

k
i
ệ
n

đ
i
ệ
n

t
ử
•
L
ĩ
n
h

v
ự
c

k
ỹ

t
h
u
ậ
t

đ
i
ệ
n

t
o
á
n
•
…
DDRAM 30 Nano
II. NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHỦ YẾU
1. SỰ CHUYỂN TIẾP CỔ ĐIỂN – LƯỢNG TỬ
Công nghệ nano là 1 trạng thái độc
đáo của vật liệu

Công nghệ nano là 1 trạng thái độc
đáo của vật liệu
thu nhỏ kích thước hơn công nghệ
micro
thu nhỏ kích thước hơn công nghệ
micro
khám phá ra nhiều bí mật mới ở
chiều sâu cấu trúc vật chất
khám phá ra nhiều bí mật mới ở
chiều sâu cấu trúc vật chất
II. NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHỦ YẾU
1. SỰ CHUYỂN TIẾP CỔ ĐIỂN – LƯỢNG TỬ
các tương tác điện – từ
giữa những hạt nano
cạnh nhau
các tương tác điện – từ
giữa những hạt nano
cạnh nhau
cấu trúc nano kích
thước rất nhỏ
cấu trúc nano kích
thước rất nhỏ
sắp xếp ” cô đọng” ,
không có các vi lỗ xốp
(micropore)
sắp xếp ” cô đọng” ,
không có các vi lỗ xốp
(micropore)
II. NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHỦ YẾU
2. HIỆU ỨNG BỀ MẶT

cô đọng của các cấu trúc nano
cô đọng của các cấu trúc nano
tăng tốc độ truyền tải thông tin
trong hệ thống
tăng tốc độ truyền tải thông tin
trong hệ thống
II. NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHỦ YẾU
2. HIỆU ỨNG BỀ MẶT
bộ vi xử lí D-Wave
Các đại
phân tử
sinh học
Các đại
phân tử
sinh học
hiệu ứng
bề mặt
hiệu ứng
bề mặt
cấu trúc của chúng
phức tạp.
cấu trúc của chúng
phức tạp.
II. NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHỦ YẾU
2. HIỆU ỨNG BỀ MẶT
Protein
II. NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHỦ YẾU
2. HIỆU ỨNG BỀ MẶT
ảnh hưởng
sắp xếp các

nguyên tử
theo cấu trúc
nano định
mức
ảnh hưởng
sắp xếp các
nguyên tử
theo cấu trúc
nano định
mức
các
nguyên
tử của
cấu trúc
nano
các
nguyên
tử của
cấu trúc
nano
b
ề

m
ặ
t

c
ủ
a

g
i
á

đ
ế

b
ề

m
ặ
t

c
ủ
a

g
i
á

đ
ế

II. NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHỦ YẾU
2. HIỆU ỨNG BỀ MẶT