Công nghệ Nanô - công nghệ thân thiện với môi trường

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 đã đưa ra rất nhiều sản phẩm phục vụ con người như: máy tính nano xử lý thông tin với tốc độ lớn hơn hiện nay rất nhiều lần trong khi lại có giá thành rẻ; ống nano làm sợi tóc thắp sáng bóng đèn và có sức mạnh gấp 10 lần thép giúp sản xuất hàng loạt thiết bị cho ngành sản xuất xe hơi, máy bay và tàu vũ trụ. Tất cả linh kiện trong máy ảnh kỹ thuật số, nhạc số, đồ gia dụng... . Công nghệ nano là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước của các hạt và vật liệu trên quy mô từ 1 đến 100 nanômét (1 nm = 10-9 m).

Xuất phát điểm và mối quan tâm của Chính phủ
Năm 1959, giáo sư Richard Feynman (Viện kỹ thuật Massatchusets-MIT) đề ra một thuyết táo bạo: "Thay vì phân chia vật chất, tại sao chúng ta không đi từ cái vô cùng nhỏ?". Mười năm sau, sinh viên Eric Drexler nghĩ ra thuật ngữ Nanotechnologie. Năm 1985, 2 nhà nghiên cứu Gerd Bining (Đức) và Heinrich Rohrer (Thụy Sỹ) tạo ra kính hiển vi, có khả năng nhìn những vật chỉ nhỏ bằng 1/25 kích thước phân tử. Một năm sau, họ đoạt giải Nobel. Năm 1990,  một nhà nghiên cứu của hãng IBM Don Eigler mới đạt được những thành công từ kỹ thuật NANO, là vẽ lại được biểu tượng của nhiều công ty bằng những dạng vật chất siêu nhỏ, từ kỹ thuật siêu nhỏ. Từ đó NANO xem như được công chúng biết đến. 

Mỗi quốc gia đến với công nghệ nano với nhiều con đường và mục đích khác nhau. Tháng 06 – 2006, công nghệ Nano Việt Nam cũng đã ghi dấu ấn của mình trên bản đồ công nghệ Nano thế giới bằng việc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển khu Công nghệ cao TP. Hồ Chí Minh điều chế thành công ống than Nano bằng nguyên liệu và công nghệ Việt Nam. Loại vật liệu này chưa có nhiều trên thế giới và đang là yếu tố đột phá cho các giải pháp công nghệ nguồn với khả năng ứng dụng rộng rãi, từ chế tạo vỏ phi thuyền không gian tới các vi mạch điện tử viễn thông.

Bên cạnh đó Phòng thí nghiệm công nghệ Nano hiện đại nhất Việt Nam với tổng vốn đầu tư 4,5 triệu USD đã chính thức khánh thành và đi vào hoạt động từ cuối năm 2006 tại Trường Đại học Quốc gia TP. HCM. Phòng thí nghiệm được xây dựng để phục vụ đào tạo đại học và sau sau đại học, nghiên cứu phát triển, triển khai ứng dụng, thực hiện các dịch vụ khoa học công nghệ về vật liệu và công nghệ micro nano. Thời gian qua, phòng thí nghiệm đã thiết lập hợp tác với 13 trường, viện, trung tâm nghiên cứu lĩnh vực Micro Nano của các nước như Hoa Kỳ, Pháp, Hà Lan, Thụy Sĩ, Hàn Quốc, Singapore...

Sảm phẩm máy lọc nước được sử dụng tại Việt Nam do Viện Hàn Lâm KH Nga sản xuất bằng việc ứng dụng công nghệ nanô thân thiện với môi trường.

Những ứng dụng của công nghệ nano
Thời gian vừa qua, nhiều ngành công nghiệp đã nghiên cứu và ứng dụng công nghệ “thân thiện” vào các sản phẩm của mình. Với cam kết “cố gắng đem lại cho môi trường sống những gì tốt nhất”, Công ty Điện tử Samsung Vina đã đưa ra những sản phẩm tối ưu cho người tiêu dùng (NTD). Bằng chứng là công nghệ Silver Nano mà Samsung đang áp dụng cho các sản phẩm điện tử, điện lạnh của mình như: máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt… là một bước tiến đầy thân thiện. Công nghệ này không chỉ mang đến cho NTD những tiện ích trong tiêu dùng mà còn đem lại sự an toàn cho cuộc sống. Không chỉ có Samsung mà mới đây các hãng khác như LG, Hitachi, Toshiba, Sanyo, Sharp cũng đưa ra thị trường dòng sản phẩm mới như: máy điều hòa, máy lạnh, máy giặt, máy hút bụi với các tính năng chuyển đổi không khí, diệt khuẩn bằng công nghệ Silver Nano hoặc sử dụng màng lọc siêu kháng khuẩn…

Trong ngành công nghiệp hiện nay, các tập đoàn sản xuất điện tử đã bắt đầu đưa công nghệ nano vào ứng dụng, tạo ra các sản phẩm có tính cạnh tranh từ chiếc máy nghe nhạc iPod nano đến các con chip có dung lượng lớn với tốc độ xử lý cực nhanh … Trong y học, để chữa bệnh ung thư người ta tìm cách đưa các phân tử thuốc đến đúng các tế bào ung thư qua các hạt nano đóng vai trò là “ xe tải kéo”, tránh được hiệu ứng phụ gây ra cho các tế bào lành. Y tế nano ngày nay đang nhằm vào những mục tiêu bức xúc nhất đối với sức khỏe con người, đó là các bệnh do di truyền có nguyên nhân từ gien, các bệnh hiện nay như: HIV/AIDS, ung thư, tim mạch, các bệnh đang lan rộng hiện nay như béo phì, tiểu đường, liệt rung (Parkison), mất trí nhớ (Alzheimer), rõ ràng y học là lĩnh vực được lợi nhiều nhất từ công nghệ này. Đối với việc sửa sang sắc đẹp đã có sự hình thành nano phẩu thuật thẩm mỹ, nhiều loại thuốc thẩm mỹ có chứa các loại hạt nano để làm thẩm mỹ và bảo vệ da. Đây là một thị trường có sức hấp dẫn mạnh, nhất là đối với công nghệ kiệt xuất mới ra đời như công nghệ nano.

Ngoài ra, các nhà khoa học tìm cách đưa công nghệ nano vào việc giải quyết các vấn đề mang tính toàn cầu như thực trạng ô nhiễm môi trường  nước ngày càng gia tăng. Trong các ứng dụng như lọc nước, công nghệ nanô giúp tạo ra những vật liệu kích thước nano, màng lọc nano để xử lý muối hòa tan và các chất ô nhiễm có kích thước nhỏ, làm mềm nước và xử lý nước thải. Màng lọc nano đóng vai trò như rào cản vật lý, ngăn chặn các hạt và vi sinh vật lớn hơn lỗ của màng lọc và loại bỏ có chọn lọc các chất ô nhiễm. Nguyên tắc chủ yếu của các công nghệ nano làm giảm các vấn đề nan giải về nước là giải quyết các khó khăn về kỹ thuật để xử lý các chất ô nhiễm trong nước, bao gồm vi khuẩn, virút, asen, thủy ngân, thuốc bảo vệ thực vật và muối. Nhiều nhà nghiên cứu và kỹ sư khẳng định, công nghệ nano đảm bảo các giải pháp hiệu quả và bền vững hơn vì sử dụng các hạt nano để xử lý nước ít gây ô nhiễm hơn so với các phương pháp truyền thống và đòi hỏi ít nhân công, vốn, đất đai và năng lượng.

Nhiều ứng dụng đã được tiến hành trong nhiều lĩnh vực ít ai ngờ và những ý tưởng mới và lạ nhất đang hình thành ở khắp mọi nơi trên thế giới. Chẳng hạn, những phân tử polyme siêu nhỏ và siêu bền, được dùng để chế tạo ván trượt tuyết, giúp trượt dễ hơn. Quần áo của các vận động viên hay nhà thám hiểm cũng được dệt từ các loại sợi NANO siêu kín và siêu mỏng, chống chọi tốt với cái lạnh khắc nghiệt của vùng cực hay đỉnh Everest. Một quả bóng tennis được chế tạo từ kỹ thuật NANO sẽ có sức chịu đựng gấp đôi so với bóng hiện nay. Dầu hay kem dưỡng da từ NANO sẽ giúp da chống lại tia cực tím một các hữu hiệu… Các ứng dụng công nghệ Nano góp phần phục vụ Tám Mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ là: xoá đói và giảm nghèo;  Phổ cập giáo dục; Đẩy mạnh bình đẳng giới và trao quyền cho phụ nữ;  Giảm tỉ lệ tử vong ở trẻ em; Tăng cường sức khỏe cho bà mẹ; Chống lại HIV/AIDS, sốt rét và các bệnh khác; Đảm bảo môi trường bền vững; Xây dựng quan hệ đối tác toàn cầu để phát triển.