Vì sao vật liệu nanomet lại đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển khoa học kỹ thuật trong tương lai?

Kỹ thuật nanomet xuất hiện vào những năm 80 của thế kỷ XX, do những tính chất kỳ lạ của vật liệu nanomet, là một trang mới trong kỹ thuật cao.

Trước hết nói về màu sắc: Bất kỳ là kim loại hay gốm, khi đã đạt đến trạng thái bột mịn nanomet đều có màu đen. Hai là khi kim loại chế tạo thành vật liệu nanomet, độ cứng sẽ tăng cao hơn nhiều lần, từ trạng thái dẫn điện tốt trở thành cách điện. Đồ gốm ở trạng thái nanomet khắc phục được tính giòn vốn có mà trở nên bền chắc, đập mạnh cũng không vỡ. Ngoài ra nhiệt độ nóng chảy của vật liệu nanomet càng giảm nhiều nếu đường kính hạt càng bé. Tính dẫn điện, từ tính, nội ứng lực cũng thay đổi rất nhiều ở vật liệu nanomet. Ví dụ sắt ở trạng thái nanomet có ứng lực chống đứt gãy tăng gấp 12 lần so với sắt thường. Vì có những đặc điểm như vậy nên vật liệu nanomet có những ứng dụng thực tế hết sức đặc biệt. Dùng vật liệu từ tính nanomet có thể chế tạo các băng từ có mật độ cao. Thuốc ở trạng thái nanomet có thể tiêm trực tiếp vào máu, có thể đưa trực tiếp vào các mạch máu có đường kính rất bé một cách thuận tiện. Chất xúc tác ở trạng thái nanomet đưa vào trong xăng dầu có thể tăng hiệu suất của động cơ đốt trong lên nhiều lần…

Nhưng việc sản xuất vật liệu nanomet còn gặp nhiều khó khăn vì dùng phương pháp nghiền rất khó đạt được trạng thái bột siêu mịn. Hiện tại người ta dùng một số phương pháp vật lý hoặc hoá học đặc biệt mới có thể gia công và tạo được những hạt mịn cỡ nanomet. Ví dụ với kim loại, người ta có thể cho kim loại vào bình kín chứa đầy khí trơ heli, gia nhiệt cho kim loại biến thành hơi. Làm lạnh, hơi kim loại trong bầu khí trơ heli sẽ thành khói kim loại đen như mồ hóng, ta có được bột mịn kim loại nanomet, ép thành màng, xử lý bằng thiêu kết, từ đó có thể chế tạo linh kiện bằng vật liệu nanomet. Các nhà khoa học còn dùng tia laze để cho bay hơi, ngưng kết chế được loại gốm từ những hạt có kích thước nanomet. Đương nhiên các phương pháp chế tạo này có giá thành cao, rất hạn chế cho việc áp dụng trong quy mô lớn. Để có thể ứng dụng được vào các lĩnh vực kỹ thuật cần phải vượt qua không ít khó khăn.

Từ khoá: Vật liệu nanomet; Bột siêu mịn.