Vật liệu nano là gì?

Các nhà khoa học vẫn chưa nhất trí về một định nghĩa chính xác về vật liệu nano, nhưng đồng ý rằng chúng được đặc trưng một phần bởi kích thước siêu nhỏ, được đo bằng nanomet. Một nanomet là một phần triệu milimet – nhỏ hơn khoảng 100.000 lần so với đường kính của sợi tóc người.

Các hạt kích thước nano tồn tại trong tự nhiên và có thể được tạo ra từ nhiều loại sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như carbon hoặc khoáng chất như bạc, nhưng vật liệu nano theo định nghĩa phải có ít nhất một kích thước nhỏ hơn xấp xỉ 100 nanomet. Hầu hết các vật liệu kích thước nano đều quá nhỏ để có thể nhìn thấy bằng mắt thường và ngay cả với kính hiển vi phòng thí nghiệm thông thường.

Các vật liệu được chế tạo ở quy mô nhỏ như vậy thường được gọi là vật liệu nano được thiết kế (ENM), có thể có các đặc tính quang học, từ tính, điện và các đặc tính khác. Những đặc tính mới nổi này có khả năng gây ra những tác động lớn trong lĩnh vực điện tử, y học và các lĩnh vực khác. Ví dụ,

1. Công nghệ nano có thể được sử dụng để thiết kế các loại dược phẩm có thể nhắm mục tiêu vào các cơ quan hoặc tế bào cụ thể trong cơ thể như tế bào ung thư và nâng cao hiệu quả của liệu pháp.
2. Vật liệu nano cũng có thể được thêm vào xi măng, vải và các vật liệu khác để làm cho chúng bền hơn và nhẹ hơn.
3. Kích thước của chúng khiến chúng trở nên cực kỳ hữu ích trong lĩnh vực điện tử và chúng cũng có thể được sử dụng trong việc xử lý hoặc làm sạch môi trường để liên kết và trung hòa các chất độc. 

Tuy nhiên, trong khi vật liệu nano được chế tạo mang lại những lợi ích to lớn, chúng ta biết rất ít về những tác động tiềm tàng đối với sức khỏe con người và môi trường. Ngay cả những vật liệu nổi tiếng, chẳng hạn như bạc, có thể gây nguy hiểm khi được chế tạo ở kích thước nano.

Các hạt có kích thước nano có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua đường hô hấp, nuốt phải và qua da. Các vật liệu nano dạng sợi làm bằng carbon đã được chứng minh là có thể gây viêm phổi theo những cách tương tự như amiăng .

Vật liệu nano được tìm thấy ở đâu?

Một số vật liệu nano có thể xuất hiện một cách tự nhiên, chẳng hạn như protein trong máu cần thiết cho sự sống và lipid được tìm thấy trong máu và chất béo trong cơ thể. Tuy nhiên, các nhà khoa học đặc biệt quan tâm đến vật liệu nano được chế tạo (ENM), được thiết kế để sử dụng trong nhiều vật liệu, thiết bị và cấu trúc thương mại. Hiện nay, hàng nghìn sản phẩm thông thường – bao gồm kem chống nắng, mỹ phẩm, đồ thể thao, quần áo chống ố, lốp xe và thiết bị điện tử – được sản xuất bằng ENM. Họ cũng trong chẩn đoán y tế, hình ảnh và phân phối thuốc và trong việc xử lý môi trường.

Nguồn: www.niehs.nih.gov