Từ kem ăn đến thuốc trừ sâu...
Bạn sẽ nói gì về một ly kem ít béo hơn một củ cà rốt ? Hoặc một ổ hamburger giúp làm giảm hàm lượng cholesterol ? Và nếu dị ứng với đậu phộng, bạn vẫn muốn một món ăn đậm hương vị đậu phộng mà không phải dùng chút đậu phộng nào ? Vậy thì... chào mừng bạn đến với thế giới thực phẩm nano, nơi mà mọi thứ đều có thể hoặc gần như vậy.
Đây là một thế giới mà người ta có thể điều khiển thực phẩm ở cấp độ nguyên tử hoặc phân tử, sao cho chúng có mùi vị bạn ưa thích, mang đến cho cơ thể bạn bao điều tốt lành hoặc giúp tươi trẻ lâu như bạn muốn. Tóm lại, đây là một “thiên đường thực phẩm” thực sự đối với những ai muốn tìm thấy ở thực phẩm nano một phương tiện giúp chấm dứt tình trạng béo phì và ăn uống phản khoa học ; ngược lại là một “địa ngục” đối với những ai nghĩ rằng tính vô hại của loại thực phẩm này còn lâu mới được chứng minh. Nếu nhìn vào cuộc chiến xung quanh sự xuất hiện của các tế bào biến đổi gien (OGM) trong thực phẩm, có thể nghĩ rằng công nghệ nano sắp trở thành “chiến trường ẩm thực” đến nơi...
Khái niệm công nghệ nano được nhà vật lý học Richard Feynman nhắc đến lần đầu tiên trong bài diễn văn đọc tại Hội nghị các nhà vật lý Mỹ năm 1959. Khi đó, ông đã dự báo một thời kỳ mà người ta có thể ráp, nguyên tử với nguyên tử, phân tử với phân tử, các công cụ thật nhỏ giúp sản xuất các công cụ nhỏ hơn nữa. Nanomét (nm, từ tiếng Hy Lạp nano có nghĩa là “lùn”) là một phần tỷ của mét. Để giúp bạn hình dung nó nhỏ như thế nào, người ta cho những thông số sau : đường kính một hồng cầu là 7.000 nm, một sợi tóc người khoảng 80.000 nm và một phân tử nước dưới 0,3 nm. Theo nguyên tắc chung, công nghệ nano nằm trong vùng vật chất
từ 0,1 đến 100 nm.
Các ngành khoa học nano đã trở thành một thực tế trong những năm 1980 nhờ phát minh các kính hiển vi điện tử cho phép quan sát phản ứng của các nguyên tử và phân tử trong nhiều môi trường khác nhau. Khi thay đổi các môi trường này, chẳng hạn bằng cách đưa vào các hóa chất khác hoặc làm thay đổi nhiệt độ, độ ẩm hoặc trường điện từ, các nhà khoa học đã thành công trong việc thúc đẩy các hạt hình thành các cấu trúc xác định. Điều này đã mở ra khả năng sản xuất các vật liệu mới ở mức độ nguyên tử - vật liệu nano và hứa hẹn làm đảo lộn nhiều lĩnh vực, từ hóa học đến hàng không.
Những sản phẩm ra đời từ công nghệ nano đã có trên thị trường, chẳng hạn kem chống nắng có chứa oxide titan (TiO2). Ở mức độ chúng ta hình dung, đó là một chất màu trắng đục ngăn chặn các tia tử ngoại. Nhưng ở mức độ nanomét, TiO2 trở nên trong suốt khi nó lưu giữ những đặc tính chống tia tử ngoại của nó, điều này giúp biện pháp bảo vệ da khỏi các tia độc hại của mặt trời trở nên hoàn hảo hơn.
Các thanh nano carbone có thể làm một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp xây dựng. Những thanh graphite “không vết nối” có đường kính 1 nm và dài 10.000 nm (nhìn bằng mắt thường, một khối lượng lớn của vật liệu này sẽ giống như bụi bồ hóng) cứng hơn thép gấp 100 lần, nhưng nhẹ hơn khoảng 8 lần. Người ta có thể biến chúng thành những sợi dây rồi bện thành tấm lá mỏng, và nếu pha trộn với một vài vật liệu composite thì chúng có thể làm thay đổi một cách cơ bản cách thức xây dựng và chiều cao các công trình. Thậm chí, những công trình xây dựng này có thể được phủ các tế bào làm bằng vật liệu nano để biến ánh nắng thành điện năng.
Theo tạp chí Technology Review, các nhà nghiên cứu đã ghép các khối cầu có đường kính 250 nm với tâm là một chất lỏng có tính trơ và lớp vỏ ngoài có một phân tử rất nhạy với proteine đặc thù của thành bên trong các mạnh máu là endothelium (khi nó hình thành). Và họ đã gắn các phân tử fumigilline - một chất kháng sinh cực mạnh để ngăn chặn angiogenese (hình thành các mạch máu), một cơ chế quyết định sự tăng trưởng của các khối u và phát triển di căn - vào lớp vỏ này. Khi vào trong máu, các khối cầu nano không bị phân hủy, nhờ đó bảo vệ các mô lành lặn khỏi tác động của kháng sinh. Nhưng khi được máu vận chuyển đi, nó sẽ tiến đến gần nơi phát sinh các tế bào có enthothelium (tiêu biểu của quá trình gây ung thư), các phân tử bề mặt kết nối với các proteine mục tiêu và khối cầu nano sẽ thâm nhập vào bên trong màng tế bào và dẫn đến kết quả là phá hủy tế bào gây ung thư.
Chiến lược tấn công dựa vào các đặc tính phối hợp của nhiều phân tử tỏ ra hiệu quả, bởi vì các khối cầu nano đã được thử nghiệm thành công ở loài thỏ. Một cách tiếp cận tương tự – trong đó thay thế fumigilline bằng nghệ, một loại dược thảo rất thông dụng – đã cho phép làm giảm các mảng vữa có dạng tinh bột rất đặc trưng của bệnh Alzheimer ở vật thí nghiệm là loài chuột. Như vậy, dược phẩm nano tương lai sẽ điều trị không chỉ bệnh ung thư.
Ngược lại, về những gì liên quan đến thực phẩm, sự hứng khởi ban đầu từ những ứng dụng công nghệ nano trong xây dựng, y khoa đã giảm nhiệt bởi những mối lo lắng về vệ sinh, an toàn và môi trường ở ba cấp độ của dây chuyền : sản xuất, chế biến và đóng gói. Những “nhà nano học tương lai” tin rằng một ngày nào đó, thực phẩm nano sẽ xuất hiện khắp nơi. Họ thông báo trong tương lai các thiết bị thu cực nhỏ, các bụi thông minh (smart dust) sẽ truyền đến nông dân qua đài radio những thông tin về mọi chuyện diễn ra trên cánh đồng, trong cây trồng và cơ thể gia súc để nhà nông có thể tối ưu hóa năng suất của chúng. Dù một nền “nông nghiệp chính xác” như thế chưa phải là chuyện xảy ra ngay vào ngày mai, nhưng công nghệ nano đã có trên thực địa dưới dạng thuốc trừ sâu thông minh, hoặc nanocide. Một số công ty như Syngenta, Monsanto và BASF đã điều chế hoặc nghiên cứu thuốc trừ sâu ở tầm mức nanomét mà theo họ là chúng sẽ ổn định hơn, có hiệu quả lâu dài hơn và lợi hại hơn đối với mục tiêu nhắm đến. Tại Anh và Mỹ, nhiều chất đã được thử nghiệm thành công về độ an toàn và đã được cấp giấy phép.
EU thông qua quy định về thực phẩm mới
Tuy nhiên, về thực phẩm, vẫn còn có vấn đề. Một số dấu hiệu cho thấy người tiêu dùng sẽ tẩy chay thực phẩm ra đời từ những công nghệ này. Cách đây vài năm, các tập đoàn thực phẩm lớn không ngần ngại nói về những sản phẩm mới mà họ đang chế biến. Kraft Foods từng thông báo một loại nước uống không mùi, không vị có chứa hàng chục màu sắc, hương liệu và chất dinh dưỡng trong hàng tỷ các viên nang cực nhỏ mà người mua chỉ việc kích hoạt bằng cách cho vào lò vi ba để có được thứ nước uống đúng mùi vị dâu hoặc chanh ưa thích. Nhưng rồi có phản ứng của người tiêu dùng đối với thực phẩm có chứa OGM. Vì vậy ngày nay, thật khó buộc các công ty này thừa nhận họ đang quan tâm đến công nghệ nano.
Ở châu Âu, mọi thực phẩm nano sẽ phải được Ủy ban châu Âu (EC) chuẩn thuận. Năm 1997, ủy ban này đã thông qua một quy định về thực phẩm mới, trong đó có các sản phẩm được biến đổi di truyền ở mức độ phân tử. Theo quy định này, các sản phẩm phải được các nước thành viên Liên minh châu Âu (EU) đánh giá trước khi chấp thuận cấp giấy phép. Tại Anh, EU và Mỹ, những bước thủ tục đang được thúc đẩy để đưa vào những quy chuẩn hành xử đúng trong nghiên cứu và sản xuất của công nghệ nano mà từng nước được tự do chấp thuận hoặc không. Nhưng hiện vẫn chưa có quy định thực sự.
Lynn Frewer, giáo sư về vệ sinh thực phẩm và hành vi tiêu dùng tại Đại học Wageningen, Hà Lan, không bác bỏ những lợi ích mà công nghệ nano mang đến, nhưng cho rằng công nghệ này cũng chứa đựng những rủi ro. Bà giải thích : “Vấn đề là với các hạt nano, chúng ta không biết chúng sẽ bám vào đâu trong cơ thể
. Nếu chúng quá nhỏ để xuyên qua được thành ruột đúng như thiết kế thì chúng có thể dừng lại ở đâu đó. Và chúng sẽ tích tụ như thế nào và di chuyển ra sao trong dây chuyền thực phẩm ? Chúng ta không có một ý tưởng nào về chuyện này.”
Liệu thực phẩm được xử lý nano có xuất hiện trên bàn ăn của chúng ta ? Câu trả lời tùy thuộc phần lớn vào người tiêu dùng. Nếu thực phẩm nano cũng bị phản ứng như thực phẩm OGM, việc kinh doanh chúng có thể sẽ rất khó khăn. Đây là điều mà các nhà sản xuất công nghiệp thấu hiểu.
Tấn Lộc
(Theo The Guardian, Technology Reviews)
*** Thị trường thực phẩm nano đã tăng từ 2,6 tỷ đô-la Mỹ năm 2003 lên 5,3 tỷ đô-la năm 2005, và sẽ vượt qua con số 20 tỷ đô-la vào năm 2010. Hơn 400 công ty trên toàn thế giới quan tâm đến công nghệ nano, cho dù ở mức độ nghiên cứu, triển khai hoặc sản xuất. Nước Mỹ đứng đầu lĩnh vực này, theo sau là Nhật và Trung Quốc. Từ nay đến năm 2010, với hơn 50% dân số thế giới, châu Á sẽ trở thành thị trường lớn nhất của thực phẩm nano, trong đó Trung Quốc giữ vị trí dẫn đầu”.
Số liệu đánh giá của văn phòng tư vấn Helmut Kaiser Consultancy (Đức)
Công nghệ sơn nano tự làm sạch
Nano giúp phục hồi các bức tranh
Các loại gel có chứa chất tẩy rửa dùng phục hồi các tác phẩm nghệ thuật có ưu điểm là không ăn sâu vào nền của tác phẩm, nên không gây hư hỏng ở bên trong. Nhưng khi “rửa”, người ta không dễ làm trôi đi loại gel này. Để khắc chế nhược điểm nói trên, người ta đề xuất sử dụng miếng bông chùi có chứa các hạt nano nhạy với trường điện từ. Những hạt này có thể mang đi bất kỳ chất tẩy rửa nào. Các miếng bông chùi có thể cắt theo hình dạng mong muốn để bảo đảm thao tác tốt nhất. Một khi chúng đã hoàn tất nhiệm vụ của mình, người ta chỉ việc đưa tác phẩm vào một trường điện từ, chẳng hạn nơi có một nam châm đơn giản, để thu hồi chất tẩy rửa bám trên các hạt nano. Tại Florence (Ý), nhóm nghiên cứu của Piero Baglioni và những đồng nghiệp tại khoa hóa, Đại học Florence đã thử nghiệm thành công cách dùng bông chứa hạt nano từ trên một phần bức tranh và một tác phẩm bằng đá cẩm thạch. Các nhà hóa học Ý tin rằng kết quả này sẽ làm một cuộc cách mạng phương pháp làm việc tại các cơ sở bảo tồn di sản.
(Theo Le Soir) http://www.tbvtsg.com.vn
.jpg){kind=avatar}
0 nhận xét:
Post a Comment