Vật liệu mới Archives

11 Aug

Một thang máy không gian

Có lẽ một trong những ứng dụng đầy thử thách thú vị và tương lại nhất đối với graphene đó là liên kết với các cấu trúc carbon khách như ống nano, là việc xây dựng các sợi dây nhẹ siêu bền cho một cảng vũ trụ trên trái đất. Họ sẽ yêu cầu một tài liệu mà đảm bảo cả hai yếu tố là mạnh mẽ và nhẹ, đủ để hỗ trợ một dây kéo dài từ trái đất đến một điểm ngoài một quỹ đạo địa tĩnh là 22.000 dặm trong không gian.

Việc xây dựng một thang máy không gian đã được NASA đặt ra trong nhiều thập kỷ. Nhiều thiết kế và kế hoạch , khái niệm đã được đề xuất và làm việc nghiêm trọng đang diễn ra, đặc biệt là bây giời con người có sứ mệnh lên sao Hỏa trong một trương trình nghị sự. Khả năng kinh tế khi nâng tàu không gian đến một trạm vệ tinh trước khi tung ra sẽ là một sự thay đổi quy mô trong công nghệ không gian và giúp cho việc du lịch tói các hành tinh khác trở lên khả thi hơn.

Việc xây dựng thành công một tether phfu hợp dựa trên việc sử dụng các vật liệu nano carb on sẽ là một bước tiến vĩ đại cho nhân loại, điều đó sẽ không chỉ là việc tiếp tục thăm dò không gian và công nghệ vật liệu mà còn là hình tượng tương lai sống còn của nó. Các nhà khoa học và kỹ sư của NASA tin rằng những tiến bộ trong công nghệ vật liệu sẽ làm cho điều này trở thảnh hiện thực trong thế kỷ 21 nên đang đề xuất thực tế quan trọng. Đó là một ví dụ khác, nơi những ước mơ của tiểu thuyết khoa học có thể trở thành hiện thực trong thế kỷ này.

Trên đây là toàn bộ bài viết về “ Cuộc cách mạng công nghệ lần thứ tư” mà tôi vừa mới sưu tầm được trên trang www.cmmmagazine.com. Trở về với hiện tại, tôi đang làm công việc thiết kế và quản trị website và quản trị mạng, một công việc đòi hỏi khả năng tập trung, sự nhạy bén với thời cuộc và liên tục cập nhật công nghệ mới. Công ty Kyodai của chúng tôi đang tham gia vào chuỗi cung ứng các sản phẩm cơ khí chính xác mà trong đó vật liệu là một phần không thể thiếu. Hiểu rõ điều đó, chúng tôi luôn không ngừng cải tiến công nghệ gia công cơ khí chính xác và cập nhật các thông tin mới nhất về vật liệu. Chúng tôi luôn chào đón các quý khách hang có nhu cầu hợp tác tìm hiểu về các sản phẩm và dịch vụ mà chúng tôi đang cung cấp. Chúng tôi hoan nghênh các bạn tham gia thảo luận các đề tài về vật liệu, vật liệu mới, gia công cơ khí, cơ khí chính xác … Sự phát triển thần tốc của internet là hiện tượng lớn lao nhất mà tôi đã từng thấy. Chúng tôi luôn khuyến khích an hem, cán bộ công nhân viên, đội ngũ chuyên gia và kỹ sư của công ty sử dụng internet để áp dụng vào công việc. Chúng tôi luôn chào đón các bạn trẻ, các chuyên gia, nhà khoa học, giáo sư đến làm việc tại Kyodai.
Các bạn hãy đăng ký nhận tin bài mới để Liên tục cập nhật các công nghệ mới nhất vào lĩnh vực gia công, chế tạo và thiết kế cơ khí chính xác, cơ khí công nghiệp . Xin chào tạm biệt và hẹn gặp lại.

Biên soạn: Nguyễn Văn Hiển

11 Aug

Những thách thức của việc sản xuất Graphene

Sản xuất tấm lớn Graphene là khó khăn và thực thiện rất tốn kém. Bất kỳ sai sót tỷ lệ nguyên tử trong cấu trúc sẽ ngăn chặn việc sử dụng những tính năng độc đáo được tìm thấy trong những mảnh nhỏ xíu mà giờ đây có thể thực hiện trong phòng thí nghiệm. Cũng như chưa có phương pháp công nghiệp được thành lập để xử lý bằng vật liệu nano hoặc việc tích hợp dễ dàng các vật liệu khác

Một kỹ thuật phân chia cơ học vi mô, thường được gọi là” Phương pháp băng keo Scotch”, ban đầu được sử dụng để cô lập các yếu tố nhỏ của graphene. Ngày nay có một số phương pháp sản xuất graphene có thể được mở rộng đến quy mô công nghiệp. Đối với các ứng dụng thiết bị điện tử, graphene chất lượng cao có thể được trồng trên cacbua silic và nhiều chất khác thông qua một quá trình được gọi là sự lắng đọng hơi hóa học (CVD) sử dụng các chất khi như meetan hoặc ethylene.

Vào đầu những năm 1990, tôi đã sử dụng một phương pháp CVD tương tự, bởi ethylene nứt trong một plasma xả phát sáng để sản xuất bộ phim carbon graphitic khoảng 100 nguyên tử dày dung để thoát chùm electron trong một máy gia tốc hạt. Mặc dù dày hơn nhiều so với graphene, các bộ phim vô cùng mạnh mẽ với các tính chất tương tự và bức xạ cao gấp 20 lần khả năng chịu hơn những bộ phim chuẩn bằng các phương pháp thông thường. Có lẽ nếu tôi đã theo đuổi công việc tôi có thể đã bị các nhà nghiên cứu Manhchester phát hiện ra graphene và tuột mất cơ hội đạt giải Nobel.

Một thang máy không gian

By Mr. Hiển Vật liệu mới sản xuất nano, Thách thức 1 Comment Read more...

11 Aug

Các ứng dụng trong tương lai

Graphene có thể có một tác động đáng kể trong các lĩnh vực như điện tử, y tế, hang không vũ trụ, ô tô, lưu trữ năng lượng, khử muối nước, chất phủ và sơn, công nghệ năng lượng mặt trời, dầu và truyền thông.

Sau đây là một số ví dụ có tiềm năng có thể cách mạng hóa bằng graphene:

Hệ thống lưu trữ năng lượng
Pin cấp cao cho xe điện
Công nghệ Wearable – quần áo thông minh
Các bộ phân chi tiết nhẹ cho vận tải – Xe hơi, tàu, xe lửa, máy bay và tàu không gian
Thuốc phân phối mục tiêu, tái tạo mô và cấy ghép bionic
Màn hình cảm ứng ánh sang, lin hoạt chống va đập cho các máy tính, điện thoại di động và máy tính bảng
Graphene màng trong công nghệ lọc nước nhà máy khử muối có hiệu quả hơn
Sợi dây kim siêu mạnh và nhẹ để sử dụng trong các ứng dụng không gian

Khi các ứng dụng trên được áp dụng thì sẽ nhân được những lợi ích gì? Triển vọng mới trong tương lai là gì? Đây là một trong số những câu hỏi được đặt ra. Chúng tương tự như các câu hỏi được nêu ra một thập kỷ trước khi vật liệu nano lần đầu tiên được trình bày tại hội nghị. Các cường điệu không thể tránh khỏi có nghĩa là kỳ vọng rất cao nhưng tôi có một sự lạc quan đi đôi với thận trọng. Khi thực tế của sản xuất, chi phí và các vấn đề sản xuất quy mô lớn được đưa vào tài khoản của nhiều ứng dụng đề xuất sẽ không được nhận ra. Khi vật liệu nano carbon được sản xuất đâu tiên, giới hạn đó ngăn chặn sử dụng quy mô lớn của họ. Chúng ta cần lạc quan nhưng phải thận trọng vì nếu vật liệu không đáp ứng được kỳ vọng sẽ nhanh tróng bị loại bỏ.

Những thách thức của việc sản xuất Graphene

By Mr. Hiển Vật liệu mới ứng dụng mới, ứng dụng nano carbon 0 Comments Read more...

11 Aug

Nhóm làm việc R& D hiện tại

Tại Viện Manchester, nghiên cứu graphene là tập trung vào các lĩnh vực ứng dụng sau: năng lượng, màng, sơn phủ, y sinh học, cảm biến và thiết bị điện tử.

Ứng dụng graphene trong y sinh học rất nhiều và hiện đang thu hút nhiều sự chú ý. Chúng có thể được phân chia thành nhiều lĩnh vực chính: hệ thống phân phối thuốc, cảm biến, kỹ thuật mô và tác nhân sinh học.

Diện tích bề mặt của graphene làm cho một nền tảng tuyệt vời để phân phối thuốc và dẫn điện của nó làm cho nó lý tưởng để sử dụng như một thiết bị cmar biến siêu nhạy. Khả năng làm mỏng giàn graphene mạnh với độ dẫn vốn có thể được áp dụng trong kỹ thuật mô.

Gần đây, Giáo sư Ferrari, Giám đốc Trung tâm Graphene Cambridge và Chủ tịch Ban chấp hành Flagship Graphene (4) cho biết,

“ Flagship sẽ hỗ trợ nghiên cứu y sinh học và phát triển dựa trên công nghệ graphene với một gói công việc mới và đầu tư tiền mặt đáng kể từ năm 2016. Những kết quả ban đầu cho thấy cách chúng ta mới chỉ gãi mũi cho môt tảng băng trôi khi nói đến tiềm năng của graphene và tài liệu liên quan trong ứng dụng sinh học”.

Các ứng dụng trong tương lai

By Mr. Hiển Vật liệu mới R&D vật liệu nano 0 Comments Read more...

11 Aug

Graphene

Cấu trúc các bon

Carbon trong các hình thức khác nhau là phong phú trên trái đất và trong tất cả các sinh vật sống. Tiếp đến là oxy nó là nguyên tố phổ biến thứ hai trong cơ thể con người. Cây có được nó từ carbon đi ô xít trong khí quyển thông qua quang hợp.

Các nguyên tử carbon có thể được liên kết với nhau theo những cách khác nhau, gọi là dạng thù hình của carbon. Vật liệu cứng nhất là Kim cương, than chì và các born vô định hình. Cấu hình electron của nó xác định các loại và số lượng nguyên tử sẽ hình thành với các nguyên tử khác.

Không giống như Kim cương mà các nguyên tử này được gắn chặt trong ba chiều tứ diện, graphene có một mạng tinh thể hình lục giác cấu trúc nguyên tử hai chiều. Nó tồn tại ở khắp mọi nơi, nhưng lần đàu tiên được tổng hợp bởi hai nhà nghiên cứu đặt tên Profs. Andre Geim và Kostya Novoselov trong một phòng thí nghiệm tại đại học Manchester. Họ đã giành giải Nobel Vật lý cho công việc tiên phong của họ (2). Nhờ sự kết hợp độc đáo của các tài sản, graphene có thể là nguồn gốc của một loạt các công nghệ đột phá trải rộng trên nhiều lĩnh vực.

Các tính chất hữu ích nhất của graphene là sức mạnh của nó, (mạnh gấp 200 lần so với thép) và tính linh hoạt của nó. Nó cũng có thể dẫn điện nhanh hơn ở nhiệt độ phòng hơn bất kỳ chất khác được biết. Là 98% trong suốt, nó có thể chuyển đổi ánh sang của bất kỳ bước sóng thành dòng điện. Trong thập kỷ kể từ graphene lần đầu tiên được phân lập, ít nhất là mười sáu ứng dụng tiềm năng khu vực từ các chip máy tính nhanh hơn và màn hình cảm ứng linh hoạt với các tế bào năng lượng mặt trời hiệu quả và màng khử muối đã được đề xuất. Nó có thể tạo ra bẫy hydro do đó có thể sử dụng trong các tế bào nhiên liệu. Nhưng chưa có ai thực sự sản xuất trên quy mô lớn.

Tầm quan trọng của graphene đối với ngành công nghiệp đã được công nhận bởi chính phủ Anh và Ủy ban Châu Âu. Một viện graphene mới được thành lập tại Đại học Manchester và một bang Cambridge đã trở thành trung tâm của các dự án Flagship Graphene Châu Âu (3). Điều này đã đươc đưa ra vào năm 2013 trong chương trình nghiên cứu Horizon 2020 của EU với khoản đầu tư một tỷ Euro. Đây là dự án nghiên cứu vật liệu lớn nhất thế giới liên quan đến hang trăm nhà khoa học trên khắp 23 quốc gia châu Âu.

Các Graphene Flagship được giao nhiệm vụ đưa các n hà nghiên cứu khoa học và công nghiệp để có graphene từ nghiên cứu ngành công nghiệp và các sản phẩm ra thị trường. Các tập đoàn lõi gồm 142 nhóm nghiên cứu khoa học và công nghiệp ở 23 quốc gia.

Các Graphene Flagship sẽ tham gia hội nghị Châu Âu của mình trong khuôn viên chính của trường đại học Warsaw, Ba Lan từ ngày 13 đến 17 tháng 6 năm 2016.

Nhóm làm việc R& D hiện tại

By Mr. Hiển Vật liệu mới Cấu trúc các bon, Cấu trúc vật liệu nano, Vật liệu nano carbon 0 Comments Read more...

11 Aug

Công nghệ nano và vật liệu nano

Cấu trúc vật liệu nano carbon

Có một sự dư thừa từ các giấy tờ, các bài báo, sách, hội nghị và các sang kiến của chính phủ về đối tượng của công nghệ nano. Thư viện riêng của tôi đang ở tình trạng là có quá nhiều cuốn sách về chủ đề này. Tôi cũng đã bị cáo buộc thúc đẩy nó đến cộng đồng công nghiệp ở Anh trong thời gian cuối những năm 1990 và sau đó. Ba thập kỷ sau khi Eric Drexler và Richard Faynman làm công nghệ nano phổ biến với giấy tờ và các bài giảng của họ, mà không phải tất cả những kỳ vọng rằng sau đó đã thực sự hoàn thành.

Là một nhà vật lý, tôi xem công nghệ nano cơ bản cũng như các ứng dụng của khoa học nguyên tử và phân tử để thực hiện các sản phẩm hữu ích thong qua sự hội tụ của vật lý, sinh học, hóa học và kỹ thuật. Các tính chất của vật liệu ở cấp độ nano (2D) là rất khác nhau từ những người ở cấp số lượng lớn (3D). Khai thác của họ là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển các sản phẩm và quy trình mới. Việc sử dụng các chất phủ bề mặt điện trở đã là một trong các sản phẩm thương mại thành công nhất hiện nay đang được áp dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp.

Không gian chỉ cho phép tôi viết về một vật liệu nano carbon. Tôi đã chọn graphene vì nó đã được ca ngợi là một trong nhiều phương pháp có khả năng nhất tạo ra các sản phẩm mới. Cho đến nay, nó đã nhận được mức cao nhất về hỗ trợ kinh phí ở châu Âu và cũng là chủ đề của hội nghị, hội thảo và các cuộc họp trên toàn thế giới.

Graphene

By Mr. Hiển Vật liệu mới Graphene, Vật liệu mới, Vật liệu nano carbon 1 Comment Read more...

11 Aug

Vật liệu Carbon nano – Cách mạng công nghiệp lần thứ tư

David Tolfree, MANCEF Phó Chủ Tịch – Châu Âu

Một trong những chủ đề nổi bật của Diễn Đàn Kinh Tế Thế Giới năm 2016 được tổ chức vào tháng 6 tại khu nghỉ mát Thụy Sĩ Davos là ” Vật Liệu Carbon nano – Cách mạng công nghiệp lần thứ tư”. Sự kích thích này đến từ cuốn sách ” Cách mạng công nghiệp lần thứ tư” của giáo sư Klaus Schwab, người sáng lập của Diễn đàn Kinh tế Thế giới. Tôi tin rằng danh hiệu này có một chút sai lệch bởi vì nó ngụ ý rằng sự thay đổi tiếp theo là một cuộc cách mạng. Vậy nó có thực sự là một cuộc cách mạng?

Từ “cuộc cách mạng” thường được sử dụng nhưng trong thực tế những thay đổi xảy ra thông qua những khám phá và phát triển ngành công nghệ thường gia tăng hơn. Tuy nhiên, một số sáng chế và phát minh có thể tạo ra các sáng kiến đột phá trong sản xuất và làm thay đổi xã hội. Ví dụ trong thời gian gần đây là cuộc cách mạng về Internet và điện thoại di động, trước đó là cách mạng về động cơ hơi nước … Trong tương lai gần công nghệ theo cấp số nhân có kết quả tương tự và đưa chúng ta vào những lĩnh vực chưa hình dung.

Đột phá công nghệ đã diễn ra trong suốt lịch sử của loài người bắt đầu với việc phát hiện ra lửa cho tới các công nghệ kỹ thuật số đang thống trị thế giới hiện nay. Cái gọi là cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên của thế kỷ 19 đã được thúc đẩy bởi vật liệu Than như là một nguồn năng lượng để sản xuất hơi nước cho các lái xe động cơ và máy móc. Điện, sản xuất hàng loạt, tự động hóa, máy tính và các thiết bị điện tử kỹ thuật số làm một trong những động lực chính của những người thành công. Nếu có một sự khác biệt phải được thực hiện trong sự thay đổi lớn tiếp theo đó sẽ là kết quả của sự hội tự của các công nghệ mới nổi trên các lĩnh vực vật lý và sinh học. Các khớp nối và tích hợp của các công nghệ vật liệu sẽ là một yếu tối chi phối.

Cuộc khủng hoảng kinh tế hiện nay trong các ngành công nghiệp sắt thép, do tự sản xuất, nơi cung vượt quá cầu, một phần là do nhiều sản phẩm mới được sản xuất bằng những vật liệu bền vững và kinh tế hơn, trong đó có các hợp chất carbon với nhiều tính năng. Do đó, thật buồn cười khi cho rằng trong quá trình sản xuất thép, lò chạy bằng than mà chủ yếu là carbon cũng được sử dụng trong sản xuất sắt từ quặng của nó.

Vật liệu nano carbon bao gồm các khu vực của các ống nano carbon, fullerene và graphene sẽ có một vai trò quan trọng để sản xuất trong tương lai.
Công nghệ nano và vật liệu nano

By Mr. Hiển Vật liệu mới Vật liệu mới 1 Comment Read more...