Nano là gì? Ứng dụng công nghệ nano trong khẩu trang Mona Mask?

Nano là một trong những công nghệ tiên tiến bậc nhất hiện nay. Sự ra đời và phát triển của công nghệ này đã tạo ra một bước ngoặt lớn trong quá trình phát triển loài người. Vậy nano là gì? Công dụng của công nghệ tới đời sống, sức khỏe con người ra sao? Nano được ứng dụng thế nào trong sản phẩm khẩu trang Mona Mask như thế nào? Cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây:

1. Nano là gì? Công nghệ Nano là gì?

Nano là loại vật liệu có cấu trúc dạng hạt, sợi, ống hoặc là các tấm mỏng. Chúng có kích thước vô cùng nhỏ, chỉ khoảng từ 1 – 100 nanomet. Do vậy, công nghệ nano được xem là công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo các ứng dụng, thiết bị, hệ thống bằng việc điều khiển kiểu dáng và kích thước ở quy mô nanomet.

Công nghệ Nano đã được phát hiện và phát triển từ những năm đầu thế kỷ 21 bởi hàng loạt thiết bị phân tích, nổi bật nhất là kính hiển vi đầu dò quyết có khả năng quan sát đến kích thước nguyên tử hoặc phân tử. Thế nhưng, trên thực tế thì các hạt nano đã tồn lại từ hàng triệu năm trong thế giới tự nhiên. Từ thế kỷ 10, các hạt nano đã được con người ứng dụng trong việc chế tạo thủy tinh, gốm sứ với màu sắc, kích thước khác nhau nhưng lại không hề hay biết.

2. Chế tạo vật liệu nano như thế nào?

Có rất nhiều phương pháp chế tạo nên vật liệu nano, trong đó có 4 phương pháp phổ biến nhất được các chuyên gia đánh giá cao:

+ Phương pháp hóa ướt: Phương pháp này bao gồm thủy nhiệt, sol-gel, đồng kết tủa. Các dung dịch chứa các ion khác nhau được trộn với nhau theo một tỷ lệ thích hợp, dưới tác động của nhiệt độ, áp suất, độ pH…các vật liệu nano sẽ được kết tủa. Sau quá trình lọc này, đem đi sấy khô, ta sẽ thu được những vật liệu có kích thước nano.

+ Phương pháp cơ khí nano: Bao gồm các hành động như tán, nghiền, hợp kim cơ học. Với phương pháp này, các vật liệu ở dạng bột sẽ được nghiền đến kích thước nhỏ nhất. Các máy nghiền thường dùng là máy nghiền bi hành tinh, máy nghiền quay.

+ Phương pháp bay hơi nhiệt: Bao gồm các phương pháp quang khắc (lithography), lắng đọng chân không, vật lý, hóa học. Người ta sử dụng phương pháp này trong việc chế tạo màng mỏng hay làm lớp bao phủ bề mặt. Ngoài ra, người ta cũng dùng chất này để chế tạo các hạt nano bằng cách cạo vật liệu nano từ tấm chắn.

+ Phương pháp pha khí: Bao gồm nhiệt phân, nổ điện, đốt laser, bốc hơi ở nhiệt độ cao, plasma. Nguyên tắc của phương pháp này là hình thành vật liệu nano từ pha khí.

3. Ứng dụng công nghệ nano trong đời sống con người

3.1. Công nghệ nano cứu sống con người

* Điều trị ung thư

Cho đến nay, y tế là một trong những ứng dụng lớn nhất của công nghệ nano. Ví dụ như để đối phó với căn bệnh ung thư, nhiều phương pháp khác nhau đã được thử nghiệm nhằm hạn chế các khối u phát triển và tiêu diệt chúng ở cấp độ tế bào. Các hạt nano được đưa vào các khối u bên trong cơ thể, sau đó được tăng nhiệt độ bằng tia laser hồng ngoại chiếu từ bên ngoài vào, cuối cùng có thể tiêu diệt được khác khối u.

Không dừng lại ở đó, các nhà nghiên cứu còn thực hiện dự án nanorobot vô cùng đặc biệt. Những chú robot này có kích thước siêu nhỏ, đi sâu vào trong cơ thể và đưa thuốc điều trị đến những nơi cần thiết nhất. Việc cung cấp thuốc một cách trực tiếp như vậy sẽ tăng khả năng điều trị thành công, đồng thời giảm thiểu rủi ro không đáng có.

Trong tương lai, nona sẽ giúp con người chống lại những căn bệnh ung thư quái ác, ngay cả những căn bệnh khó chữa nhất như ung thư não. Theo một số thông tin, với nano, các bác sĩ có thể điều trị ung thư não mà không cần phải mở hộp sọ của bệnh nhân hay bất kỳ phương pháp hóa trị độc hại nào.

* Điều trị tổn thương tim

Khi cơ thể bị tổn thương thì theo phản xạ thì sẽ có một lượng lớn những yếu tố tăng trưởng quy tụ về tạo ra thụ thể, đẩy mạnh việc phân bảo (Nói cách khác là tổng hợp DAN) ở vùng bị tổn thương giúp cho chúng hồi phục. Chuyên gia hóa học Samuel Stupp thuộc trường đại học Northwestern Evanston đã tiêm vào cơ thể các phân tử có kích thước nano và chúng dã tự kết lại với nhau thành các sợi thớ với kích thước nhỏ hơn 10 nm, mỏng, dài nằm trên bề mặt của vùng bị tổn thương.

Sau đó, thêm vào khoảng 8 acid amin cho phép sợi thớ nano kết thành một protein. Khi protein kết hợp cùng nhiều chất khác nhau trong cơ thể tạo thành yếu tố tăng trưởng có tác dụng kích thích mạch máu phát triển, phục hồi các vùng bị tổn thương.

Phương pháp này cũng đã được thử nghiệm trên 20 con chuột bởi Stupp và nhà dược học Jon Lomasney thuộc đại học Y Feinberg (Chicago). Họ khiến cho 20 con chuột lên cơn đau tim để tạo ra tổn thương, sau đó lấy 10 con chữa bằng công nghệ nano như đã nói ở trên, 10 con còn lại không chữa trị hoặc chỉ dùng yếu tố tăng trưởng tự nhiên. Kết quả là một tháng sau đó, 10 con chuột chữa bằng công nghệ nano, tim hoạt động 100%, 10 con chuột còn lại thì tim chỉ hoạt động bằng 50% so với mức hoạt động của tim trước lúc tổn thương. Lặp lại những kỹ thuật này ở thỏ cũng ra kết quả tương tư. Điểm đặc biệt nhất trong những thí nghiệm trên là sợi nano tạo ra các “màng lưới” để các tế bào mới “đan” vào thành “tấm thảm mới” thay cho “tấm thảm cũ” đã bị hư hỏng.

* Điều trị rối loạn cương

Các loại thuốc chữa rối loạn cương (RLC) thông thường hoạt động theo cơ chế: làm tăng NO, gây giãn nở cơ trơn tiểu động mạch thể hang, khiến máu tràn vào đó, chẹn toàn hệ thống tĩnh mạch dưới bao trắng, không cho máu thoát đi, máu ứ lại tại chỗ và gây trạng thái cương. Tuy nhi, khi tăng cao, NO có thể gây giãn mạch máu tại nhiều nơi khiến đau đầu, đỏ bừng mặt, sung huyết mũi, rối loạn dạ dày, rối loạn thị giác, nguy hiểm nhất là mất đi thị lực, thính lực. Đối với người có sẵn bệnh tim mạch thì có thể bị trụy mạch, tử vong.

Các thuốc chữa rối loạn cương thường được sử dụng ở người cao tuổi, người có bệnh tim mạch đi kèm nên tác dụng phụ có thể gây trở ngại cho người muốn dùng thuốc. Thêm vào đó, thời gian bắt đầu có hiệu lực khá chậm, khoảng 30 phút đến 1 giờ, sự chờ đợi này làm mất đi hứng thú tình dục.

Để loại bỏ điều này, trường Y khoa Einstein thuộc Đại học Y khoa Yeshiva đã phát triển ra một dạng thuốc nano dùng ngoài gồm một lớp nano bao bọc lấy chất NO (Dạng 1); hoặc nano bao bọc chất NO + thuốc RLC cailis (Dạng 2); nano lọc lấy chất NO + thuốc RLC sialopin (dạng 3). Sau đó đem 3 loại thuốc này dùng trên chuột già. Kết quả cho thấy, 71,4% nhóm chuột dùng dạng 1; 100% nhóm chuột dùng dạng 2 và 3 đều cải thiện tình trạng RLC một cách rõ rệt. Thời gian bắt đầu có hiệu lực của 3 dạng thuốc kể trên chỉ là ít phút thỏa mãn kịp thời hứng thú tình dục.

* Chống siêu vi khuẩn

Tiến sĩ Mckendr, Joseph Ndieyira, Moyu Watari thuộc Trung tâm Công nghệ nano London (LCN) đã dùng chuỗi cantilever, chỉ nhỏ như sợi tóc bao phủ bởi mucopeptides để kiểm tra quá trình xảy ra khi kháng sinh vancomycin tiếp xúc với virus, vi khuẩn. Kết quả cho thấy, khi kháng sinh gắn với vi khuẩn sẽ tạo ra một áp lực đè nặng lên bề mặt vi khuẩn, phá vỡ vách tế bào. Thế nhưng, cũng sẽ có những vi khuẩn bị đột biến, chúng có khả năng xóa hết cầu nối hydro khỏi cấu trúc vách tế bào, khiến kháng sinh khó thâm nhập, do vậy việc phá vỡ vách tế bào là rất khó xảy ra. Chúng dần trở thành siêu vi khuẩn kháng thuốc và kháng thuốc thì khó có thể đánh bại.

Nhìn chung, nghiên cứu này đã ít nhiều chứng minh hiệu quả của cantilevers silicon trong việc dò tìm cơ chế tác dụng và kháng thuốc của vi khuẩn. Từ đó mở ra con đường tìm ra các kháng sinh mới chống siêu vi khuẩn.

3.2. Công nghệ nano được ứng dụng trong các đồ điện tử

Nhắc đến công nghệ nano không thể không nhắc đến những dự án khoa học đang được tiến hành bởi giáo sư hàng đầu trong phòng thí nghiệm, những công nghệ cao cấp và tiên tiến nhất thế giới đã được hình thành tại đây. Tuy nhiên, trên thực tế bạn đang được sử dụng một số sản phẩm của công nghệ nano ngay lúc này, ví dụ như chuột máy tính, bàn phím máy tính, điện thoại….cũng đã được phủ một lớp nano kháng khuẩn rồi đấy.

Đặc biệt, công nghệ nano cũng đóng góp một phần không hề nhỏ trong lĩnh vực điện tử, đặc biệt là công nghệ năng lượng. Những loại pin nano trong tương lai sẽ được làm theo kiểu ống nanowhiskers. Cấu trúc này sẽ khiến các cực của pin có diện tích bề mặt lớn hơn rất nhiều, giúp chúng lưu trữ được nhiều điện năng hơn, trong khi kích thước pin sẽ được thu hẹp lại.

3.3. Công nghệ nano được ứng dụng trong may mặc

Kể từ đầu năm 2000, ngành công nghiệp thời trang đã bước sang trang mới khi ứng dụng công nghệ nano trên một số loại vải đặc biệt như quần áo thể thao, quần lót khử mùi. Việc sử dụng nano bạc đã giúp diệt khuẩn gây mùi hôi khó chịu trong quần áo. Các hạt nano bạc này có tác dụng thu hút vi khuẩn và tiêu diệt các tế bào của chúng. 

Không chỉ có vậy, những hạt nano còn có thể biến chiếc áo của bạn thành một trạm phát điện di động. Sử dụng các nguồn năng lượng tự nhiên như năng lượng gió, năng lượng mặt trời cộng với công nghệ nano là bạn đã có thể sạc điện cho một chiếc smartphone rồi đấy. Ý tưởng này không chỉ dừng lại ở đó, các nhà khoa học còn mong muốn tạo ra những chiếc buồm bằng vật liệu nano với khả năng chuyển hóa năng lượng tự nhiên thành điện năng. Tuy nhiên, điều này vẫn đang trong quá trình thử nghiệm.

3.4. Công nghệ nano trong tự nhiên

Có một sự thật là các ứng dụng đến từ công nghệ nano đều có thể xuất hiện trong tự nhiên. Ví dụ như ứng dụng nano trên một loại vải nào đó khiến chúng ta không bị thấm mưa và bụi bẩn. Bạn có thể tưởng tượng điều này giống như khi mưa rơi xuống bề mặt của lá sen, bề mặt lá sen được bao phủ bởi một lớp lông đặc biệt có kích cỡ nanomet khiến các giọt nước không thể thấm vào hay bám trên bề mặt lá sen.

Một ví dụ khác là ngón chân của tắc kè. Nhóm nghiên cứu Robert Full của đại học Berkeley đã phát hiện ra rằng, mỗi ngón chân của tắc kè được bao phủ bởi một lớp lông có kích thước siêu nhỏ giúp chúng bám dính vào các bề mặt mịn. Mô phỏng theo điều đó, các nhà khoa học đã tạo ra những miếng đệm với lớp ống nano siêu nhỏ giúp người leo núi bám tốt hơn trên các vách đá trơn

3.5. Công nghệ nano trong thực phẩm

Công nghệ nano là những nghiên cứu, phân tích và những thiết kế trên quy mô rất nhỏ. Một câu hỏi đặt ra: Nếu sử dụng công nghệ nano để làm đồ ăn thì liệu bao nhiêu mới đủ giúp chúng ta no? Thật may là chuyện đó không xảy ra, công nghệ nano chỉ làm thay đổi cách thức chúng ta ăn các món hàng ngày.

Các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm thay đổi các loại thực phẩm ở cấp độ nguyên tử và phân tử. Điều này sẽ giúp chúng ta được thưởng thức những món ăn với hương vị vô cùng lạ mà giá trị dinh dưỡng vẫn cao.

Không chỉ có vậy, công nghệ nano cũng giúp thức ăn lâu hỏng hơn bằng cách tạo ra những vật liệu đựng thực phẩm có khả năng diệt khuẩn. Như bạn biết đấy, hiện nay có rất nhiều loại tủ lạnh được phủ một lớp nano bạc bên trong có tác dụng diệt vi khuẩn, thậm chí một số loại hộp thực phẩm cao cấp còn được phủ một lớp bạc nano bên trong.

3.6. Công nghệ nano và tương lai của nó?

Các nhà khoa học trên thế giới đều khẳng định về vai trò của công nghệ nano. Thế nhưng không phải lĩnh vực nào cũng đưa nano vào sử dụng bởi đằng sau đó là một loạt những vấn đề có liên quan đến đạo đức (Sử dụng nanotech để biến đổi gen), xã hội và con người. Đúng như bộ trưởng bộ khoa học công nghệ Anh, Lord Sainsbury đã từng nói: “Công nghệ nano có khả năng tiềm tàng rất lớn. Nó đem lại nhiều lợi ích cho nhiều lĩnh vực khác nhau nhưng ta buộc phải xem xét chúng dưới một góc độ khác: Đạo đức, sức khỏe, sự an toàn và phản ứng xã hội”

Đó là lý do vì sao, nước Anh đã nhanh chóng cho nghiên cứu các khả năng phát triển của công nghệ Nano và cho chúng vào điều luật ứng dụng chặt chẽ. Thế nhưng, giới khoa học vẫn đều tin rằng trong tương lai không xa, công nghệ nano sẽ chiếm lĩnh hầu hết các lĩnh vực khoa học chủ đạo của con người.

4. Có thể bạn chưa biết công nghệ nano đã ứng dụng trong khẩu trang Mona Mask

Có thể thấy, nano được ứng dụng trên rất nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt nhất là trong lĩnh vực y tế. Thời gian gần đây, với sự ảnh hưởng không nhỏ của bụi mịn trong không khí và đại dịch Covid-19, rất nhiều đơn vị đã ứng dụng công nghệ nano trên chiếc khẩu trang của mình. Mona Mask cũng là sản phẩm như vậy.

Mona Mask được hình thành bởi 6 lớp lọc công nghệ cao. Trong đó, lớp đặc biệt nhất là nano. Các sợi nano có kích thước vô cùng bé được xếp chồng lên nhau một cách dày đặc tạo thành một tấm màng vô cùng chắc chắn khiến bụi mịn mắc kẹt lại, không bị lọt qua và tấn công hệ hô hấp của con người. Điều này cũng tương tự như virus, vi khuẩn. Đặc biệt vẫn có kẽ hở giữa những sợi nano giúp người đeo vẫn cảm thấy dễ chịu, thoải mái.

Ứng dụng công nghệ nano giúp khẩu trang Mona Mask:

+ Loại bỏ 99,5 % bụi mịn (Những hạt bụi có kích thước từ 0,3 micromet)

+ Kháng virus, vi khuẩn hiệu quả

+ Chống nắng gấp 3 lần so với khẩu trang thông thường

Nano là gì? Ứng dụng của công nghệ Nano trong đời sống hàng ngày? Lớp nano trên khẩu trang Mona Mask đem lại những hiệu quả gì?…..Hy vọng, thông qua bài viết này, những thắc mắc của bạn đã được giải đáp. Nếu còn bất kỳ vấn đề gì. Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để biết thêm thông tin chi tiết.

Nguồn: Monamask.com