Biến cây cỏ thành "máy" dò bom mìn
Một công nghệ giúp cây cỏ phát hiện thiết bị gây nổ dưới mặt đất đang được nghiên cứu và phát triển bởi các nhà khoa học đến từ Viện công nghệ Massachusetts (Hoa Kỳ).
Bằng cách cấy những ống nano vào trong lá của các loại cây cỏ, các nhà khoa học có thể biến chúng trở thành những máy dò tìm các phân tử mùi có tên là nitro thơm tỏa ra từ những thiết bị gây nổ như bom mìn. Thông tin thu thập được sẽ được chuyển tiếp đến một thiết bị cầm tay.
Công nghệ này đang được nghiên cứu và phát triển bởi các nhà khoa học đến từ Viện công nghệ Massachusetts (Hoa Kỳ). Các nhà khoa học đã cấy ghép các hạt nano và ống nano carbon vào lá của cây rau bina.
Sau đó, họ bơm chất nitro thơm vào nước. Lượng nước này sẽ được đưa vào rễ và đến trực tiếp những chiếc lá. Toàn bộ quá trình mất chưa đến 10 phút. Để đọc tín hiệu, các nhà nghiên cứu sẽ chiếu tia laser vào lá, khiến cho các ống nano có chứa chất nitro thơm xảy ra phản ứng hóa học và phát ra ánh sáng huỳnh quang hoặc hồng ngoại.
Loại ánh sáng này có thể được phát hiện bằng một camera hồng ngoại nhỏ kết nối với máy tính hoặc thậm chí là bằng một chiếc điện thoại thông minh có gắn bộ lọc hồng ngoại.
Các ống nano cacbon là các dạng thù hình của cacbon. Một ống nano cacbon đơn vách là một tấm than chì độ dày một-nguyên-tử cuộn tròn lại thành một hình trụ liền, với đường kính cỡ nanomet (nm).
Điều này xảy ra trong các cấu trúc nano mà ở đó tỉ lệ giữa chiều dài và đường kính vượt trên 10.000 nm.
Các phân tử cacbon hình trụ đó có các tính chất thú vị làm cho chúng có khả năng hữu dụng cao trong rất nhiều ứng dụng của công nghệ nano, công nghiệp điện tử, quang học, và một số ngành khoa học vật liệu khác. Chúng thể hiện độ bền đáng kinh ngạc và các tính chất điện độc đáo, và độ dẫn nhiệt hiệu quả. Các ống nano vô cơ cũng đã được tổng hợp.
"Kết quả nghiên cứu của chúng tôi có thể giúp bất kì ai cũng đều có khả năng phát hiện ra bom mìn”, theo lời của giáo sư Strano Phillipe, người dẫn đầu công trình nghiên cứu cho biết.
Phòng thí nghiệm của giáo sư Strano trước đây từng phát triển các ống nano có chức năng như những bộ cảm biến để phát hiện các hóa chất như hydrogen peroxide, TNT và khí độc sarin. Khi các phân tử hóa chất cụ thể liên kết với vật liệu polymer bọc xung quanh các ống nano, chúng sẽ làm cho toàn bộ cấu trúc phát ra một loại ánh sáng khác biệt.
"Các loại cây này có thể được sử dụng trong lĩnh vực quốc phòng. Bên cạnh đó, có thể dùng chúng để theo dõi các công trình công cộng nhằm chống khủng bố. Chúng có khả năng phát hiện các phân tử độc hại cả trong nước và không khí. Hiện nay, các loại cây cỏ này đã có thể phát hiện bom mìn từ độ sâu 1m tính từ bề mặt”, giáo sư Strano cho biết.
Những thuộc tính đa dạng và chuẩn mực của ống nano cacbon đã tạo cảm hứng cho rất nhiều những ứng dụng bao gồm bóng bán dẫn, cổng logic, dây dẫn, phim dẫn, nguồn phát xạ trường, bộ phát xạ hồng ngoại, gia cố cơ khí, các nguyên tố chứa hydro và các hỗ trợ xúc tác.
Trong những ứng dụng này, phim dẫn trong suốt dựa trên ống nano cacbon đã thu hút nhiều sự chú ý gần đây.
Những chất dẫn trong suốt là vật liệu trong suốt về mặt quang học, nhưng có thể dẫn điện. Vật liệu này thường được sử dụng làm điện cực trong màn hình phẳng, màn hình cảm ứng, kỹ thuật chiếu sáng bằng chất rắn và tế bào năng lượng Mặt trời. Với nhu cầu cấp bách của các thiết bị năng lượng có hiệu quả cao và các nguồn năng lượng thay thế, nhu cầu đối với phim dẫn trong suốt cũng tăng nhanh chóng.