Science Made Simple: Khoa học nano là gì?

Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley đã viết trên đồng xu này với một chùm tia ion để cho thấy nghiên cứu khoa học nano có thể thú vị như thế nào. Tín dụng: Video do Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley cung cấp

Khoa học nano là nghiên cứu vật chất ở kích thước nano – kích thước từ khoảng 1 đến 100 nanomet hoặc nhỏ hơn 1.000 lần so với chiều rộng của sợi tóc người. Ở những quy mô cực kỳ nhỏ này, vật liệu có những hiện tượng độc đáo cho phép ứng dụng mới. Vào năm 1959, nhà vật lý nổi tiếng Richard Feynman đã nói trong một bài giảng tiên tri rằng “có rất nhiều chỗ trống ở phía dưới”. Ý của Feynman rằng việc khám phá và thao tác các vật liệu gần như nguyên tử sẽ tạo ra những cơ hội to lớn cho khoa học mới và các công nghệ mới quan trọng. Ngày nay “căn phòng ở dưới cùng” đó được gọi là khoa học nano. Nó là một phần quan trọng của nghiên cứu vật lý, hóa học, khoa học vật liệu và sinh học.

Bạn có thể thấy tác động của nghiên cứu này đối với truyền hình theo đúng nghĩa đen. Một số màn hình video ngày nay sử dụng công nghệ nano do Hoa Kỳ phát triển được gọi là chấm lượng tử. Công nghệ này tạo ra những chiếc tivi có độ phân giải rất cao và màu sắc chính xác, sống động.

Sự thật về khoa học nano

• Từ nano là từ tiếng Hy Lạp ‘nanos,’ có nghĩa là người lùn. Nó là một tiền tố được sử dụng để mô tả một phần tỷ của một cái gì đó. Một nanomet là một phần tỷ của mét.
• Văn phòng Khoa học của Bộ Năng lượng có vai trò chủ chốt trong Sáng kiến Công nghệ Nano Quốc gia (NNI), một nỗ lực nghiên cứu và phát triển của chính phủ Hoa Kỳ nhằm hình dung một tương lai nơi công nghệ nano dẫn đến một cuộc cách mạng trong công nghệ và công nghiệp.

Văn phòng Khoa học DOE: Đóng góp cho Khoa học nano

Khoa học nano là nền tảng cho sự tiến bộ trong hầu hết mọi lĩnh vực công nghệ. Để đáp ứng nhu cầu này, Văn phòng Khoa học Năng lượng Cơ bản của DOE Office of Science (BES) đã thành lập năm Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Cấp độ nano. Các trung tâm này tiến hành nghiên cứu hợp tác liên ngành ở quy mô nano. Chúng cung cấp quyền truy cập vào tổng hợp, mô tả đặc điểm, các công cụ tính toán và kiến thức chuyên môn khoa học tiên tiến nhất. Làm việc với các nhà khoa học hàng đầu, các trung tâm tạo ra vật liệu và cấu trúc với độ chính xác ở quy mô nguyên tử để mô tả đặc điểm, hiểu và dự đoán các tính chất của chúng.

Các trung tâm này được đặt gần các đầu dò tia X và neutron hiện có cũng như các cơ sở máy tính tiên tiến để các nhà nghiên cứu có thể sử dụng song song các công cụ này. BES cũng hỗ trợ một loạt các nghiên cứu tiên phong trong khoa học và kỹ thuật quy mô nano. Nghiên cứu này hỗ trợ sứ mệnh của Bộ Năng lượng trong việc thúc đẩy năng lượng, kinh tế và an ninh quốc gia của Hoa Kỳ. Dựa trên nền tảng nghiên cứu khám phá này, các nhà khoa học được cả chính phủ và ngành công nghiệp hỗ trợ đang theo đuổi nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano.

Theo Scitechdaily