Đang tải...

Cơ bản công nghệ Sơn Nano

Thảo luận trong 'Đồng sơn' bắt đầu bởi autovn, 7/10/09.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. autovn
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    29/7/09
    Số km:
    979
    Được đổ xăng:
    91
    Mã lực:
    201
    Xăng dự trữ:
    499 lít xăng
    #1 autovn, 7/10/09
    Last edited by a moderator: 22/5/14
    Một tấm gương kỳ lạ. Cùng chịu hơi nước nhưng phía bên trái thì bị mờ đi, trong khi phía bên phải người dùng vẫn soi rõ mặt. Sở dĩ có điều kỳ diệu đó là nhờ phía bên phải gương đã được phủ 1 lớp sơn quang xúc tác Titan dioxide, còn gọi là sơn Nano. Vậy các bạn nghĩ sao khi loại sơn Nano vừa có tác dụng diệt khuẩn, vừa có khả năng tự làm sạch, khả năng chống mờ do hạt nước và khả năng chống mọc rêu, mốc trên bề mặt vật được sơn do chính các nhà khoa học Việt Nam chế tạo?

    Loại sơn này là 1 dạng dung dịch chứa vô số các tinh thể dioxide có kích cỡ cực nhỏ, chừng vài chục nanomét. Dưới tác động của tia cực tím trong ánh sáng mặt trời, những tinh thể Titan dioxide nhỏ chỉ bằng 1 phần 2000 lần sợi tóc này sẽ hoạt động như 1 chất xúc tác để phân huỷ bụi, rêu, mốc và chống đọng nước trên bề mặt vật liệu. Tiến sỹ Trần Thị Đức - trưởng nhóm chế tạo sơn Nano thuộc Viện Vật lý Ứng dụng và Thiết bị khoa học, cho biết: "Khi hạt TiO2 đưa xuống kích cỡ Nano thì nó có những đặc tính đặc biệt, cụ thể như tính chất quang xúc tác phân huỷ các chất hữu cơ hoặc có những đặc tính không tạo những giọt nước trên bề mặt - đó là những đặc tính quý để tạo ra những vật liệu làm sạch. Vì vậy nếu chúng ta tạo ra được sơn Nano phủ lên các bề mặt thì dưới tác dụng của ánh sáng sẽ có khả năng diệt khuẩn, chống rêu mốc, tự làm sạch...".

    Trong vòng 1-2 năm trở lại đây, chúng ta đã được nghe khá nhiều về các loại sơn xe ô tô cực bóng, các loại cửa kính tự làm sạch, nhữngvà các loại pin dùng cho điện thoại di động (ĐTDĐ) có thời gian hoạt động thật lâu... Hầu hết chúng đều được chế tạo trên cơ sở công nghệ Nano và bản quyền sản xuất đều thuộc về những phòng thí nghiệm của các nước có nền khoa học công nghệ tiên tiến.

    Vào thời điểm nghiên cứu đề tài này những năm 2000 - 2001, trên thị trường lúc đó đã có bán bột Titan dioxide Nano ngoại nhập. Song đó chỉ là Titan dioxide thương mại, nhiệm vụ của các nhà khoa học VN là phải tìm cho ra bí quyết phân tách các cục bột này xuống kích cỡ Nano và làm sao để có thể tự chế chất kết dính vô cơ thích hợp để tạo thành dung dịch sơn. Nhóm đã phải mất hàng năm trời với vô số những cuộc thí nghiệm thất bại. Rồi thành công cũng đến. Ban đầu, kích cỡ tinh thể mà nhóm tạo ra là vài trăm Nanomet. Sau đó, họ hoàn thiện dần công nghệ và thu nhỏ kích thước tinh thể xuống chỉ còn khoảng vài Nanomet.

    Cũng cần nói thêm rằng: việc sử dụng bột Titan dioxide thương mại chỉ cho phép tạo ra các loại màng trắng đục, có tác dụng diệt khuẩn, diệt nấm mốc và khử mùi. Do vậy, nhóm nghiên cứu phải tìm một con đường khác: đi từ các phân tử chứa titan, chất ổn định và chất kết dính vô cơ để khi phản ứng với nhau chúng tạo ra tinh thể Titan dioxide cỡ nano dạng huyền phù. Đó chính là loại sơn quang xúc tác PSA-01. Khi được xịt lên bề mặt vật liệu ở nhiệt độ phòng, sơn tạo ra màng mỏng TiO2 trong suốt, bám dính tốt lên bề mặt vật liệu.

    Với những đặc tính riêng, sơn quang xúc tác Titan dioxide đang được xem là cuộc cách mạng về công nghệ. Quan trọng là thế, nhưng có đến phòng thí nghiệm nơi làm ra sản phẩm sơn Nano của Viện Vật lý ứng dụng và thiết bị khoa học mới thấy hết sự khó khăn về điều kiện làm việc của các nhà khoa học. Các mẫu vật liệu thì được bảo quản trong hộp đựng bánh, dung dịch TiO2 được giữ trong vỏ các chai nước suối Lavie, kết quả thí nghiệm được cất trong vỏ hộp chè Lipton, thiết bị phun xịt sơn thì được tận dụng từ 1 chiếc máy dùng để rửa xe máy... Bồn rửa xuống cấp đến mức không thể sử dụng. Thiết bị đắt tiền nhất trong phòng thí nghiệm chỉ là 1 cái cân điện tử có giá trị khoảng hai chục triệu đồng. Các nhà khoa học của Viện Vật lý ứng dụng và thiết bị khoa học vẫn đang phải tiếp tục phát huy nội lực để đưa sơn Nano thành 1 sản phẩm được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống.
    ĐỐI VỚI NGÀNH CÔNG NGHIỆP Ô TÔ

    Ngành công nghiệp ôtô đánh giá nano sẽ là một trong những lĩnh vực làm biến đổi cấu trúc xe hơi trong tương lai. Ngày càng có nhiều sản phẩm ứng dụng công nghệ nano ra đời và thu hút sự quan tâm của những hãng xe hàng đầu.
    Vào những năm 80 của thế kỷ trước, nhờ phương pháp và thiết bị khoa học hiện đại, các nhà khoa học đã chế tạo thành công vật chất có kích thước ở quy mô phân tử, nghĩa là chỉ bằng một phần một tỷ mét và đặt tên cho chúng là "nano". Trong tiếng Hy Lạp, “nano” nghĩa là “nhỏ xíu” và một sợi tóc người cũng lớn hơn 50.000 lần so với một nano.

    Cấu trúc bề mặt sơn thông thường (trái) và sơn nano. Vật liệu nano áp dụng trong ngành công nghiệp ôtô một cách hiện thực và rõ ràng nhất khi Mercedes-Benz giới thiệu công nghệ sơn mới, chứa những hạt sứ kích cỡ một vài nano năm 2004. Sau khi ngâm qua dung dịch, đến giai đoạn sấy, loại sơn này tạo nên lớp sứ cứng, mỏng hơn 100 lần so với sợi tóc. Các nhà nghiên cứu tại Mercedes đã thử nghiệm bằng cách rửa xe hàng trăm lần, công việc được cho là gây xước và làm mất sơn nhanh nhất. Kết quả cho thấy, sơn nano có khả năng giữ màu và độ bóng cao hơn 40% so với sơn thông thường.
    Chuyên gia của Volkswagen, Stefan Langenfeld, cho biết, hãng xe lớn nhất châu Âu này đang tiến hành thử nghiệm loại sơn trơn và bóng đến mức bụi bẩn có thể trượt trên bề mặt. Thậm chí xa hơn nữa, các nhà nghiên cứu còn chế tạo ra loại sơn tự “làm lành” vết xước hay tự đổi màu. Bên cạnh đó, tập đoàn này cũng phát triển công nghệ kính nano, có khả năng “lọc” nhiệt và loại bỏ các ảnh hưởng tia cực tím khi xe đỗ ngoài trời, hay kính hậu tự động tối đi khi đèn pha xe sau chiếu vào.
    Công nghệ nano có thể giúp tạo nên các vật liệu triệt tiêu ma sát xuất hiện giữa các phần chuyển động, giảm lượng dầu nhờn và tăng tuổi thọ động cơ. Theo Stefan Langenfeld, tăng cường độ an toàn, cải thiện hiệu suất cháy và tạo ra lợi ích cho khách hàng là nguyên nhân mà Volkswagen tập trung phát triển công nghệ nano.

    Độ bóng của sơn nano (trái) và sơn thường sau thử nghiệm. Còn General Motors, hãng xe lớn nhất thế giới đã hiện thực hoá phần nào trong số những ý tưởng về công nghệ nano trong tương lai. Hai mác xe GMC Safari và Chevrolet Astro là những sản phẩm thương mại đầu tiên có ngoại thất sử dụng nanocomposite. Các kỹ sư GM không phát triển vật liệu nano độc lập mà chỉ thêm chúng vào nhựa truyền thống nhằm gia cường tính bền và khả năng chịu nhiệt.
    Công nghệ nano thực sự tạo nên làn sóng mới trong chiến lược của các hãng xe hàng đầu. Viện nghiên cứu công nghệ và tiêu chuẩn Hoa Kỳ gọi công nghệ nano là “cuộc cách mạng tạo nên những sáng tạo mới trong các sản phẩm công nghiệp và dịch vụ”. Hiện có khoảng 1.700 công ty và 34 quốc gia đang tập trung nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trên quy mô thương mại.

    Hummer H2 SUT 2005 trang bị vỏ nanocomposite. Khi các điều luật về môi trường, quy trình tái sinh hay an toàn ngày càng chặt chẽ thì công nghệ mới mà đặc biệt là nano sẽ đóng vai trò quyết định. Chính phủ các nước đã bỏ ra những khoản tiền lớn để đầu tư vào nghiên cứu công nghệ mang tính chiến lược này. Tổ chức nghiên khoa học Hoa Kỳ, NSF (National Science Foundation) dự đoán, công nghệ nano sẽ tạo nên khoảng 1.000 tỷ USD kinh doanh thương mại trong 10 hay 15 năm nữa. Năm 2006, các quốc gia sẽ chi khoảng 2,36 tỷ USD vào công nghệ nano. Năm ngoái, ngân quỹ liên bang Mỹ đã chi ra 847 triệu USD mà cựu tổng thống Bill Clinton duyệt năm 2000 để nâng cao ứng dụng công nghệ nano trong y tế, vật liệu, công nghệ thông tin, công nghệ môi trường và tất nhiên, không thể thiếu ngành công nghiệp xe hơi.
    TỔNG HỢP TỪ INTERNET
     
  2. tuvanoto
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    25/9/09
    Số km:
    222
    Được đổ xăng:
    29
    Mã lực:
    36
    Xăng dự trữ:
    476 lít xăng
    Ko nên tốn kém vào phủ nano làm gì. Chỉ là lừa đảo mà thôi. Bóng được vài ngày sau vài lần rửa xe đâu lại vào đó.nhiều thực tế đã thấy như vậy. nên cẩn trọng với công nghệ mới này
     
  3. maninsad
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    9/7/10
    Số km:
    61
    Được đổ xăng:
    0
    Mã lực:
    21
    Xăng dự trữ:
    294 lít xăng
    VN giỏi nhỉ. Sao không bán lại cho các hảng xe? Quan trọng là chi phí bao nhiêu và hiểu quả?
     
  4. duyngoc8x
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    17/7/09
    Số km:
    63
    Được đổ xăng:
    2
    Mã lực:
    21
    Xăng dự trữ:
    106 lít xăng
    cái này hình như là sơn công nghệ nano chứ hok phải là lớp phủ pha lê công nghệ nano đúng hok các bác????
     
  5. khoadongluc
    Offline

    Nothing Is Impossible
    Thành viên BQT
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    17/3/09
    Số km:
    22,748
    Được đổ xăng:
    7,021
    Mã lực:
    2,289
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    30,845 lít xăng
    Sơn nano là gi?
    Ngành công nghiệp ôtô đánh giá nano sẽ là một trong những lĩnh vực làm biến đổi cấu trúc xe hơi trong tương lai. Ngày càng có nhiều sản phẩm ứng dụng công nghệ nano ra đời và thu hút sự quan tâm của những hãng xe hàng đầu.Vào những năm 80 của thế kỷ trước, nhờ phương pháp và thiết bị khoa học hiện đại, các nhà khoa học đã chế tạo thành công vật chất có kích thước ở quy mô phân tử, nghĩa là chỉ bằng một phần một tỷ mét và đặt tên cho chúng là "nano". Trong tiếng Hy Lạp, “nano” nghĩa là “nhỏ xíu” và một sợi tóc người cũng lớn hơn 50.000 lần so với một nano.
    Vật liệu nano áp dụng trong ngành công nghiệp ôtô một cách hiện thực và rõ ràng. Gần đây nhất khi Mercedes-Benz giới thiệu công nghệ sơn mới, chứa những hạt sứ kích cỡ một vài nano. Sau khi ngâm qua dung dịch, đến giai đoạn sấy, loại sơn này tạo nên lớp sứ cứng, mỏng hơn 100 lần so với sợi tóc. Các nhà nghiên cứu tại Mercedes đã thử nghiệm bằng cách rửa xe hàng trăm lần, công việc được cho là gây xước và làm mất màu sơn nhanh nhất. Kết quả cho thấy, sơn nano có khả năng giữ màu và độ bóng cao hơn 40% so với sơn thông thường. Hiện nay các hãng xe hơi nổi tiếng ở Châu Âu đang tiến hành thử nghiệm loại sơn trơn và bóng đến mức bụi bẩn có thể trượt trên bề mặt. Thậm chí xa hơn nữa, các nhà nghiên cứu còn chế tạo ra loại sơn tự “làm lành” vết xước hay tự đổi màu. Bên cạnh đó, các tập đoàn này cũng phát triển công nghệ kính nano, có khả năng “lọc” nhiệt và loại bỏ các ảnh hưởng tia cực tím khi xe đỗ ngoài trời, hay kính hậu tự động tối đi khi đèn pha xe sau chiếu vào.
    Nguyên lý của sơn Nano
    Tên chính xác của loại sơn này là sơn quang xúc tác TiO2. Thực chất, sơn nano là một dạng dung dịch chứa vô số các tinh thể TiO2 cỡ chừng 8-25nm (1nanomet bằng 1 phần tỷ met). Do tinh thể treo lơ lửng mà không lắng đọng trong dung dịch nên sơn còn được gọi là dung dịch huyền phù TiO2. Khi được phun lên bề mặt kim loại, kính, tường, gạch... sơn sẽ tạo ra một lớp màng mỏng bám chắc vào bề mặt. Sau khi các vật liệu được đưa vào sử dụng. Dưới tác động của tia tử ngoại (có trong ánh sáng mặt trời hoặc đèn huỳnh quang), TiO2 trong lớp sơn phủ sẽ làm phát sinh các tác nhân ôxy hoá cực mạnh như H2O2, O2- ,OH -, mạnh gấp hàng trăm lần các chất ôxy hoá quen thuộc hiện nay là clo, ozone. Nhờ khả năng ôxy hoá mạnh này, nó có thể phân huỷ hầu hết các hợp chất hữu cơ, khí thải độc hại, vi khuẩn, rêu mốc bám trên bề mặt vật liệu thành những chất vô hại như CO2, H2O. Sơn quang xúc tác TiO2 có thể tạo thành màng mỏng (trong suốt hoặc trắng đục) dày cỡ 10 micromét lên bất kỳ loại bề mặt nào như tường, kính, gạch men, gỗ, giấy. Nó bám dính tốt ở nhiệt độ thường và chịu được mọi điều kiện thời tiết mưa, nắng. Nếu được xử lý ở nhiệt độ 500 độ C, sơn sẽ có độ bền vĩnh cửu, còn nếu không qua xử lý nhiệt, nó có độ bền bán vĩnh cửu - tức là có thể bị cào xước như sơn thông thường. Hai đặc tính nổi bật của sơn nano được ứng dụng thực tế trên ôtô đó là khả năng tự làm lành vết xước trên bề mặt sơn và khả năng tự đổi màu sơn của xe khi thay đổi góc nhìn. Sở dĩ màu sơn của xe có thể tự thay đổi tuỳ theo góc quan sát là do khi sơn loại sơn này được phun làm 3 lớp và do đặc tính của các hạt màu có trong sơn.
    [​IMG]



    • Lớp thứ nhất là lớp màu nền được tạo thành từ các hạt màu thông thường. Lớp màu này là lớp màu chính của xe và thường thấy rõ khi quan sát ở góc nhìn trực tiếp.
    • Lớp thứ hai là lớp màu mà trong đó chứa các hạt màu đã được Titan hoá. Các hạt này được tạo ra bằng cách phủ lên lớp Mica trong suốt một lớp Titan di-ô-xít. Tuỳ theo độ dày của lớp phủ này mà tạo ra các màu sắc khác nhau

    [​IMG]

    Như chúng ta đã biết rằng sở dĩ ta nhìn thấy các màu sắc của vật thể là do hiện tượng phản xạ ánh sáng. Khi ánh sáng chiếu vào vật thể là ánh sáng trắng( bao gồm các tia sáng đơn sắc đỏ, da cam, vàng, xanh lục, xanh lam …). Các tia sáng đơn sắc này có bước sóng khác nhau nếu vật thể phản xạ lại nhiều tia sáng đơn sắc thì ta sẽ nhận thấy rằng vật thể đó có nhiều màu. Trên hình vẽ ta thấy cùng tia tới là ánh sáng mặt trời khi chiếu qua hạt màu thông thường thì chỉ có 1 tia phản xạ duy nhất còn hạt màu đã được titan hoá thì tia phản xạ bao gồm rất nhiều tia sáng đơn sắc khác nhau nên khi ta quan sát ở góc nhìn này thì thấy tia phản xạ màu này và quan sát ở góc nhìn khác lại thấy tia phản xạ màu khác. Từ đó ta thấy được là vật thể được sơn lớp sỏn có chứa các hạt màu này sẽ tự đổi màu khi thay đổi góc quan sát.

    • Lớp thứ ba là lớp dầu bóng. Nó có tác dụng làm tăng độ bóng cho lớp sơn và đồng thời bảo vệ lớp sơn khỏi bị bạc màu.

    Bên cạnh đó, sơn quang TiO2 còn giúp bề mặt vật liệu tự rửa sạch bằng nước mưa và chống mờ do hạt nước. Trên kính xe nước thường đọng thành giọt, gây mờ kính, khi khô thì để lại vết bẩn. Nhưng với bề mặt phủ TiO2, giọt nước rơi xuống bị loang phẳng, đẩy bụi bẩn khỏi bề mặt, và làm cho kính trở nên trong suốt chứ không mờ. Cũng thể ứng dụng TiO2 để tạo màng lọc quang xúc tác, dùng trong máy làm sạch không khí, máy điều hoà, trên tường, gạch men chống rêu mốc... Với sự phát triền rất nhanh của ngành công nghệ vật liệu như hiện nay hy vọng rằng trong tương lai các sản phẩm ứng dụng công nghệ nano sẽ được phổ biến rộng rãi trên thị trường hơn với giá thành rẻ hơn phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng và xu hướng phát triển của xã hội
     

Chia sẻ trang này