Các hạt nano có kích thước nhỏ hơn 100.000 lần chiều rộng của sợi tóc, có thể được phát hiện trong mọi thứ từ dẫn thuốc cho đến hệ thống TV HD. Với các tính chất đặc biệt do kích thước nhỏ bé và diện tích bề mặt tăng, các hạt nano có vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp và nghiên cứu khoa học. Nhưng, để sản xuất các hạt nano là việc làm khó khăn và tốn kém.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Southern California đã đưa ra một phương pháp mới để tạo ra các hạt nano tiến tới biến đổi quy trình sản xuất khó khăn theo mẻ thành dây chuyền lắp ráp tự động quy mô lớn. Ví dụ, các hạt nano vàng đã được chứng minh dễ thâm nhập vào màng tế bào mà không gây bất cứ tác hại nào - đây là một kỳ tích vì hầu hết các vật thể lạ thâm nhập vào màng tế bào đều có thể gây tổn thương hoặc tiêu diệt tế bào. Khả năng lọt qua màng tế bào làm cho các hạt nano vàng trở thành thiết bị dẫn thuốc đến các tế bào khỏe mạnh hoặc liều lượng bức xạ tiêu diệt tế bào ung thư. Tuy nhiên, 1 mg hạt nano vàng hiện có giá thành khoảng 80 USD tùy theo kích thước hạt. Như vậy, các hạt nano vàng sẽ có giá 80.000 USD/g, trong khi 1 gam vàng thô, nguyên chất là 50 USD.
Quy trình sản xuất hạt nano thông thường cần có kỹ thuật viên trong phòng thí nghiệm hóa học để trộn mẻ hóa chất trong bình và cốc thí nghiệm truyền thống bằng tay. Nhưng, kỹ thuật mới lại dựa vào công nghệ vi lưu - công nghệ điều khiển các giọt chất lỏng nhỏ trong những rãnh hẹp.Để làm điều này, nhóm nghiên cứu đã in 3D các ống nhỏ, hoàn toàn khép kín có đường kính khoảng 250 micromet. Sau đó, các nhà khoa học đã thiết lập một mạng lưới song song gồm 4 ống này đặt ngay cạnh nhau và cho cả 2 chất lưu không hòa trộn (như dầu và nước) chảy qua các ống. Khi hai chất lưu tìm cách đi qua các khe, chúng ép các giọt chất lưu nhỏ. Mỗi giọt đóng vai trò như lò phản ứng hóa học quy mô nhỏ, trong đó, các vật liệu trộn lẫn nhau và các hạt nano được hình thành. Mỗi ống vi lưu có thể tạo ra hàng triệu giọt nhỏ đồng nhất, thực hiện phản ứng giống nhau.
Hệ thống này đã được hình dung trong quá khứ, nhưng nó không thể được nhân rộng vì cấu trúc song song đồng nghĩa với việc nếu một ống bị tắc, nó sẽ gây hiệu ứng gợn sóng do thay đổi áp lực dọc các ống bên cạnh, làm hỏng toàn bộ hệ thống.Nhóm nghiên cứu đã khắc phục hạn chế này bằng cách thay đổi hình học của các ống, tạo khớp nối giữa các ống để cho ra các hạt cùng kích thước và hệ thống tránh được những thay đổi áp lực.
KT (nguồn: www.vista.gov.com.vn)