Công nghệ nano: Vị cứu tinh của tương lai

• Về nước đầu thú sau khi đọc thông tin trên trang web truy nã nội phạm
• Liệu pháp nano đầu tiên trên thế giới tiêu diệt từng tế bào ung thư
• Vải cấu trúc nano tự giặt bằng…ánh sáng

Giới khoa học đều dự báo sớm hay muộn, công nghệ nano sẽ chiếm lĩnh hầu hết các lĩnh vực khoa học chủ đạo, hứa hẹn sẽ lấp đầy mọi nhu cầu trong cuộc sống của con người. Trong tương lai, công nghệ nano có thể cứu sống loài người khỏi căn bệnh ung thư, tạo ra những bộ quần áo chống bụi bẩn, thậm chí thay đổi cả các loại đồ ăn. Ứng dụng của công nghệ nano rõ ràng là vô hạn.

Ứng dụng rộng rãi

Sớm hay muộn, công nghệ nano sẽ chiếm lĩnh hầu hết các lĩnh vực khoa học chủ đạo, hứa hẹn lấp đầy mọi nhu cầu trong cuộc sống của con người.

Một sự thật dễ nhận thấy rằng, các nanobot sẽ giúp việc chữa trị hiệu quả hơn so với những biện pháp truyền thống. Chúng có kích thước rất nhỏ, đồng nghĩa với khả năng mang một khối lượng thuốc nhỏ cùng những thao tác hạn chế, nhiều bác sĩ cùng các nhà khoa học cho rằng việc tác động trực tiếp lên vùng bị bệnh từ bên trong mà không cần phải mổ sẽ là một biện pháp vô cùng hữu hiệu.

Khác với các biện pháp truyền thống như tiêm hoặc uống thuốc, một phần thuốc sẽ bị pha lẫn vào máu hoặc hệ tiêu hóa, do đó chỉ một phần nhỏ có tác dụng chữa trị, đội ngũ robot siêu nhỏ có thể di chuyển trực tiếp đến vùng bị bệnh và tiêm thuốc, nên hiệu quả của thuốc sẽ cao hơn và bệnh nhân cũng chịu ít tác dụng phụ hơn. 

Ứng dụng của nanobot trong thực tế là không giới hạn, từ việc tiêu diệt các ký sinh trùng đến việc đánh tan sỏi thận hay tiêu diệt những khối u ác tính bằng biện pháp hóa trị trực tiếp hay sử dụng tia laser. Như vậy, trong tương lai con người sẽ không còn phải sợ bất kỳ loại bệnh tật nào.

Trên thực tế, công nghệ nano đã và đang thắp lên hi vọng sẽ giúp con người chống lại căn bệnh ung thư quái ác. Nhiều phương pháp điều trị khác nhau đã được thử nghiệm để có thể hạn chế các khối u phát triển và tiêu diệt chúng ở cấp độ tế bào. 

Một nghiên cứu đã cho kết quả rất khả quan khi sử dụng các hạt nano vàng để chống lại nhiều loại ung thư. Các hạt nano này sẽ được đưa đến các khối u bên trong cơ thể, sau đó chúng được tăng nhiệt độ bằng tia laser hồng ngoại chiếu từ bên ngoài để có thể tiêu diệt các khối u.

Không dừng lại ở đó, các nhà khoa học còn nghiên cứu một dự án nanobot vô cùng đặc biệt. Trong tương lai, có thể việc điều trị ung thư chỉ đơn giản là uống một viên thuốc có chứa một đội quân nanobot này, chúng sẽ đi vào cơ thể và tiêu diệt các tế bào ung thư từ bên trong mà không làm ảnh hưởng đến các tế bào khỏe mạnh khác. 

Như vậy, ngay cả những căn bệnh ung thư khó chữa nhất như ung thư não, các bác sĩ sẽ có thể dễ dàng điều trị mà không cần mở hộp sọ của bệnh nhân hay bất kỳ phương pháp hóa trị độc hại nào.

Ứng dụng của công nghệ nano còn được "nhân rộng" trong lĩnh vực may mặc. Kể từ đầu những năm 2000, ngành công nghiệp thời trang đã bước sang một trang mới với việc áp dụng công nghệ nano trong một số loại vải đặc biệt. Quần áo của các vận động viên hay nhà thám hiểm cũng được dệt từ loại sợi nano siêu kín và siêu mỏng, chống chọi tốt với cái lạnh khắc nghiệt của vùng cực hay đỉnh Everest. 

Y học sẽ còn tiến xa hơn nhờ sự phát triển của công nghệ nano, với những nanobot được đưa vào cơ thể, tìm ra nguyên nhân gây bệnh và điều trị ngay từ bên trong.

Một ý tưởng khác vô cùng đặc biệt với loại quần áo có khả năng diệt vi khuẩn gây mùi hôi khó chịu trong quần áo đã trở thành hiện thực với việc áp dụng các hạt nano bạc. Các hạt nano bạc này có thể thu hút các vi khuẩn và tiêu diệt các tế bào của chúng. Ứng dụng hữu ích này đã được áp dụng trên một số mẫu quần áo thể thao và đặc biệt hơn là được sử dụng trong một loại quần lót khử mùi.

Ngoài ra, nhiều ứng dụng khác của công nghệ nano đã được tiến hành trong những lĩnh vực ít ai ngờ và những ý tưởng kì lạ nhất đang hình thành ở khắp mọi công ty lớn trên thế giới. 

Chẳng hạn, những phân tử nano polymer siêu nhỏ và siêu bền, được dùng để chế tạo ván trượt tuyết, giúp trượt dễ hơn. Một quả bóng tennis được chế tạo từ kỹ thuật nano sẽ có sức chịu đựng gấp đôi so với bóng hiện nay. Dầu hay kem dưỡng da từ nano sẽ giúp da chống lại tia cực tím một các hữu hiệu. Máy in có kích thước chỉ bằng viên xúc xắc, những tấm pin mặt trời hay trạm điện mặt trời chỉ to bằng hòn tẩy.

Hiện tại và tương lai

Ngày nay, công nghệ nano đã trở thành một ngành công nghệ được đầu tư nghiên cứu các ứng dụng để tạo ra các sản phẩm có giá trị hàng nghìn tỷ USD mỗi năm. Mỹ là quốc gia rất quan tâm đến nano khi thành lập 2 viện nghiên cứu kỹ thuật nano quốc gia. 

Người Mỹ hy vọng nano sẽ có nhiều ứng dụng triệt để cho các ngành y tế, giáo dục, năng lượng, giao thông và cả tư pháp. Hàng loạt thiết kế các máy nano bước đầu đã đạt được một số kết quả khả quan trong ngành y tế. 

Tuy vậy, Mỹ coi quân sự vẫn là mục tiêu ưu tiên, thế nên Bộ Quốc phòng đã kết hợp với Viện Công nghệ Massachusetts thành lập Viện Nghiên cứu kỹ thuật nano cho quân đội. Một trong những nhiệm vụ của kỹ thuật nano trong viện này là tạo ra các loại vải đặc biệt, giúp những binh đoàn hóa học thoát khỏi hơi độc của đối phương.

Không chỉ có Mỹ, châu Âu trong thập niên qua đã tạo điều kiện nghiên cứu lý thuyết về khoa học và công nghệ nano. Các nhà nghiên cứu đã xác định năm động lực chính đối với nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nano. Thứ nhất, tăng cường đầu tư và hợp tác trong nghiên cứu ứng dụng. Tiếp đó, phát triển cơ sở hạ tầng cho nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nano, có tính đến nhu cầu của các ngành công nghiệp và các cơ quan nghiên cứu. 

Ngoài ra, châu Âu sẽ hỗ trợ việc giáo dục và đào tạo cán bộ nghiên cứu, đảm bảo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển giao và đổi mới công nghệ để đưa các kiến thức về công nghệ nano vào các sản phẩm và các quy trình công nghiệp.

Hiện nay, Nhật Bản cũng đầu tư hàng trăm triệu USD cho việc nghiên cứu các ứng dụng của nano. Nhật Bản trông cậy rất nhiều vào phân tử Fullerene (có hình dạng như quả bóng đá) - một loại phân tử nano mới có hơn 200 ứng dụng trong mọi lĩnh vực. 

Nhật Bản trông cậy rất nhiều vào phân tử Fullerene (có hình dạng như quả bóng đá) - một loại phân tử nano mới có hơn 200 ứng dụng trong mọi lĩnh vực.

Đến nay, Nhật Bản đã tạo được những phân tử carbon mảnh hơn sợi tóc 100.000 lần. Đây là thế hệ thứ 3 của ống nano, sẽ được áp dụng vào kỹ thuật hàng không và dò tìm đáy biển. Xe hơi - thế mạnh truyền thống của Nhật Bản - sẽ được nano hỗ trợ nhiều. Thế hệ xe hơi chạy bằng hydro sẽ thống lĩnh thị trường, với pin sạc năng lượng được chế từ ống nano. 

Các hãng điện thoại di động như Nokia, Motorola hay Ericsson đều đang trông chờ vào nano để tạo ra những loại pin siêu bền, những loại điện thoại ngâm dưới nước hay chịu nhiệt độ cao.

Với ngành năng lượng, nano là vị cứu tinh trong tương lai, vì dây cáp sẽ cứng hơn kim cương đến 3 lần, nhưng lại nhẹ hơn thép đến 7 lần. Một số công ty chuyên về cáp ngầm dưới biển rất "bực bội" khi nước biển và cá mập thường xuyên gây thiệt hại cho những sợi cáp. Vì vậy, họ hy vọng giới khoa học tìm ra loại cáp ngầm cứng hơn và không bị nước biển ăn mòn. 

Trong lĩnh vực nghiên cứu vũ trụ, NASA cũng đang nghĩ đến việc giảm bớt khối lượng hành lý cho phi công vũ trụ, vì hiện nay mỗi người phải mang đến 150 kg. 

Giới khoa học cho rằng, một "hành lang đi lại" giữa Trái đất và sao Hỏa sẽ hình thành trước năm 2020, với trạm dừng là Mặt trăng với thời gian đi lại chỉ 5 giờ. Muốn vậy, phải cần đủ loại vật chất nano để xây các trạm và hành lang.

Các nhà khoa học đều khẳng định về vai trò của công nghệ nano. Tuy nhiên, không phải bất cứ lĩnh vực nào cũng có thể áp dụng được công nghệ này. Đằng sau nó là một loạt những liên quan về yếu tố đạo đức (khi sử dụng công nghệ nano để can thiệp vào việc biến đổi gen), yếu tố xã hội và cả yếu tố con người. 

Công nghệ nano có khả năng tiềm tàng rất lớn, hứa hẹn đem lại rất nhiều lợi ích trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, con người buộc phải xem xét chúng dưới một góc độ khác - góc độ đạo đức, sức khỏe, sự an toàn và phản ứng xã hội. Chính vì thế, nhiều quốc gia đã nhanh chóng tiến hành nghiên cứu các khả năng phát triển của loại hình công nghệ này và đưa ra các điều luật chặt chẽ để kiểm soát, với hi vọng công nghệ nano sẽ không... phản tác dụng.