công nghệ nanô và vật liệu nanô từ nghiên cứu đến thị trường

Nhiều sản phẩm của CNNN, đặc biệt là các loại Vật liệu Nanô VLNN đã xuất hiện và đang được sử dụng ngày càng nhiều trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, y tế, bảo vệ môi t

Công nghệ nanô và vật liệu nanô

từ nghiên cứu đến thị trường

GS TS Phan Hồng Khôi 1,2

1 Viện Khoa học Vật liệu,Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

2 Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội

Hà nội 6 - 2006

Môc lôc

Trang

IV S¶n phÈm cña CNNN vµ thÞ tr−êng 5

V T×nh h×nh nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn CNNN trªn thÕ giíi 15

5.1.2 C¸c nç lùc th−¬ng m¹i ho¸ CNNN ë khu vùc ch©u ¸ Th¸i

I Mở đầu

Trong thời gian gần đây nhiều nhà hoạch định chính sách trên thế giới , kể cả Tổng thống của một số cường quốc công nghiệp đã quan tâm và thúc đẩy việc phát triển Khoa học Nanô và Công nghệ Nanô (KHNN&CNNN) Nhiều chính phủ và tập đoàn kinh tế lớn đã đầu tư cho KHNN&CNNN Nhiều công trình khoa học, nhiều bằng phát minh và sáng chế về KHNN&CNNN đã được công

bố Nhiều sản phẩm của CNNN, đặc biệt là các loại Vật liệu Nanô (VLNN) đã xuất hiện và đang được sử dụng ngày càng nhiều trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, y tế, bảo vệ môi trường, an ninh quốc phòng và đời sống ở Việt nam, các nhà khoa học ở một số viện nghiên cứu, trường đại học cũng đã bắt đầu tiếp cận với KHNN&CNNN trên cả hai bình diện: lý thuyết và thực nghiệm Một vài công ty thương mại ở trong nước cũng đã nhập khẩu một số sản phẩm CNNN của nước ngoài, Vấn đề đặt ra cho chúng ta là cần tìm hiểu xem KHNN&CNNN là gì và khoa học, công nghệ đó, hôm nay hoặc ngày mai cho chúng ta cái gì? Công nghệ đó là hiện thực không? và một điều quan trọng nữa

là, chúng ta cần làm gì để tiếp cận với KHNN& CNNN?

Trước hết chúng ta tìm hiểu khái niệm về KHNN&CNNN và tiến tới một

định nghĩa về khoa học và công nghệ này

II Khnn & CnNN là gì?

KHNN&CNNN là một lĩnh vực khoa học và công nghệ (KH&CN) mới, hiện đại và liên ngành, có thể hiểu dưới các góc độ chuyên môn khác nhau Các nhà chuyên môn đã cố gắng đưa ra nhiều cách diễn đạt ngắn và súc tích, gần với

một định nghĩa: KHNN&CNNN, hiểu một cách tổng quát là khoa học và công

nghệ nhằm tạo ra các vật liệu, linh kiện và hệ thống có các tính chất mới, nổi trội nhờ vào kích thước nanomét (10 -9 m), đồng thời điều khiển được các tính chất và chức năng của chúng ở kích thước nanô Nhiều định nghĩa khác về

KHNN&CNNN cũng thể hiện nội dung đó

Như vậy KHNN&CNNN là KH&CN của những kích thước nhỏ, bao gồm vật liệu, linh kiện, thiết bị hoặc hệ thống KHNN&CNNN bao gồm nhiều vấn đề của vật lý, hoá học, toán học, y-sinh học và các ngành KH&CN khác Dưới đây bản chất và thực trạng của KHNN&CNNN sẽ được trình bày một cách tóm tắt

Nhân tố trung tâm của KHNN&CNNN là kích thước: Khi kích thước giảm

tới mức nanô mét thì các hiệu ứng lượng tử xuất hiện, nhờ vậy có thể thay đổi các

đặc trưng của vật liệu như mầu sắc, nhiệt độ nóng chảy, các tính chất nhiệt, từ,

điện, quang mà không cần thay đổi thành phần hoá học Điều đó dẫn tới xuất hiện

các tính chất mới, các sản phẩm mới không hề có trước đây Khi kích thước giảm,

tỷ số giữa bề mặt và thể tích tăng mạnh, hiệu ứng bề mặt chiếm ưu thế là điều

kiện lý tưởng cho các vật liệu tổ hợp nanô (nanocomposite), các tương tác hoá học, xúc tác, các vật liệu dự trữ năng lượng, các thuốc chữa bệnh thể hiện tính chất đặc thù hoặc tăng khả năng hoạt động Đồng thời khi hiệu suất làm việc của các vật liệu cao lên thì lượng vật liệu sử dụng sẽ nhỏ hơn và lượng chất thải ít đi

Các linh kiện và hệ thống cơ - quang - điện tử nanô rất nhỏ, mật độ linh

kiện cao, quãng đường hoạt động của điện tử nhỏ, tốc độ nhanh hơn và năng lượng tiêu hao ít hơn Vì vậy KHNN&CNNN cũng là KH&CN thân thiện với

môi trường

Cấu trúc kích thước nanô là đặc điểm của cấu trúc sinh học, hơn thế nữa các cơ thể sống xây dựng cấu trúc này bằng phương pháp tự lắp ghép Các thông tin, tín hiệu cho quá trình lắp ghép nằm trên bề mặt các cấu tử nanô Các sản phẩm của CNNN với mật độ cao, gần với cấu trúc sinh học, vì vậy sự kết hợp giữa Công nghệ Sinh học và CNNN tạo ra các nội dung mới cho khoa học công nghệ,

đấy là Sinh học Nanô

Tóm lại, VLNN với kích thước từ dưới nanô tới vài chục nanô mét có các

tính chất riêng, khác hẳn với tính chất của từng nguyên tử riêng biệt và đồng thời cũng khác so với vật liệu khối Như vậy có thể đưa ra thêm một "chiều" nữa cho

bảng tuần hoàn các nguyên tố: đó là số lượng nguyên tử N trong cấu trúc vật chất Rất nhiều các tính chất như cơ học, điện, từ học, quang học, hoá học thay

đổi đột biến khi số lượng nguyên tử N hạn chế trong phạm vi vài trăm, thậm chí

vài nghìn nguyên tử Như vậy, ngoài nguyên tử A và số điện tử hoá trị n, số N

cũng trở thành một đại lượng qui định tính chất của vật chất

KHNN&CNNN hình thành trong quá trình tích luỹ các các thành tựu khoa học công nghệ: Kỹ thuật đầu dò quét nanô mà điển hình là hiển vi lực nguyên tử (AFM), hiển vi tunen (STM), hiển vi quang học trường gần (NOM), các kỹ thuật khắc điện tử, các VLNN xuất hiện vào cuối những năm 80 của Thế kỷ trước là

những tiền đề quan trọng để hôm nay, người ta có thể mạnh dạn nói về một ngành KH&CN mới, hiện đại với những tính chất và chức năng chưa từng có và

thống nhất bằng kích thước nanô mét Chính tính hiện đại với các tính chất mới

và tính đa ngành làm cho CNNN được coi là một bước ngoặc trong sự phát triển KH&CN hàng đầu của Thế kỷ 21 này

III Nội dung của KhNN & CNNN

3.1 Lý thuyết và mô phỏng: Đây là hai công cụ nhằm dự đoán, chỉ ra các

tính chất và thiết kế các loại vật liệu và linh kiện nanô

3.2 VLNN - các tính chất và công nghệ chế tạo: Đây là một tập hợp hết

sức đa dạng các loại vật liệu kích thước nanô và có các tính chất mới do hiệu ứng kích thước quy định Đấy là các vật liệu vô cơ hoặc hữu cơ, tinh thể hoặc vô định hình, đơn pha hoặc đa pha VLNN có các tính chất và khả năng ứng dụng hết sức

đa dạng như: ống nanô cacbon (CNT) vừa có tính chất cơ học siêu bền, vừa có các tính chất dẫn điện, dẫn quang; các chấm lượng tử (QDs) là một bộ phận cấu thành của transito đơn điện tử; các đầu dò nanô (nanotip); Các sợi lượng tử dùng

để dẫn các nguyên tử; thuốc viên nanô có khả năng hấp thụ vào cơ thể cao hơn nhiều so với thuốc viên hiện nay Các vật liệu này được chế tạo bằng các phương pháp vật lý, hoá học và sinh học, được phân chia thành hai nhóm công nghệ chính là Trên-Xuống (Top-Down) và Dưới-Lên (Bottom-Up)

3.3 Linh kiện và thiết bị micrô-nanô: VLNN có thể dùng trực tiếp như

chất xúc tác, chất hấp phụ và cũng có thể là một phần cấu thành trong các linh kiện điện tử, quang tử như tranzito đơn điện tử (SET) chế tạo trên cơ sở chấm lượng tử (QDs), lưu trữ thông tin trên cơ sở hiệu ứng từ trở khổng lồ (GMR)

3.4 Các phương tiện để chế tạo và quan sát cấu trúc nanô: Việc chế tạo

ra các linh kiện nanô đòi hỏi nhiều công cụ tinh vi như:

+ Kính hiển vi quang học trường gần (NOM) có độ phân giải nanô do loại trừ được hiệu ứng giao thoa và có khả năng phân cực các nguyên tử và đã trở thành một công cụ dùng để quan sát cấu trúc nanô, đồng thời dùng để dẫn các nguyên tử trong quá trình cấy ghép nguyên tử cũng như dùng để thực hiện kỹ thuật khắc với độ phân giải nanô

+ Kỹ thuật khắc nanô không dùng ánh sáng (Nano Lithography) cũng là

một công cụ không thể thiếu để chế tạo các linh kiện điện tử - quang tử nanô

+ Các công cụ quét đầu dò nanô (SPM) dựa trên các hiệu ứng lực, từ, điện, nhiệt, quang, hoá là những công cụ cho phép quan sát và nhận biết ở qui mô dưới nanô không chỉ hình thái vật chất mà còn thành phần, nhiệt độ, các quá trình vật lý - hoá học - hoá sinh xảy ra trong các tế bào hoặc trong các chấm lượng tử

IV sản phẩm của CNNN và thị trường

CNNN còn tìm được nhiều ứng dụng rất có hiệu quả trong công nghệ hoá

học, công nghệ năng lượng, công nghệ sinh học công nghệ xử lý môi trường

Đây là một lĩnh vực công nghệ mới, được hầu hết các nước trên thế giới xếp vào lĩnh vực KH&CN ưu tiên hàng đầu

KHNN&CNNN đã và đang được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như trong Công nghiệp Điện tử - Quang điện tử (transito một điện tử, lade chấm lượng tử, các bộ vi xử lý tốc độ siêu nhanh, các bộ hiển thị và các linh kiện cảm biến có cấu trúc nanô, ); trong Công nghiệp hoá học (xúc tác, chất mầu, mực in, ); trong Công nghệ năng lượng (vật liệu tích trữ năng lượng, pin hydro, pin Li, pin mặt trời Gratzel, ); Trong Y- Sinh học và Nông nghiệp (thuốc chữa bệnh, mô nhân tạo, các phương tiện chẩn đoán, điều trị và quan sát các quá trình sinh hoá qui mô tế bào, ); Trong Hàng không - Vũ trụ - Quân sự (vật liệu siêu bền, siêu nhẹ, chịu nhiệt, chịu bức xạ, sensơ nhạy khí, sensơ sinh học, pin năng lượng, ); trong Công nghệ xử lý môi trường (vật liệu khử độc, VLNN xốp dùng

để lọc nước, lọc bụi, giảm chất thải công nghiệp và giảm tiêu hao năng lượng) Phân bố thị trường các sản phẩm của CNNN trong năm 2001 so với năm

tế lớn không kém (xem giản đồ dưới đây)

Từ giản đồ có thể nhận thấy hiện tại VLNN chiếm tỉ phần ứng dụng cao nhất (40%)

Hình 1 Tỷ lệ các lĩnh vực ứng dụng CNNN

Từ giản đồ trên có thể nhận thấy hiện tại VLNN chiếm tỉ lệ ứng dụng cao nhất (40%) Trung Quốc là một nước rất quan tâm phát triển nghiên cứu và ứng dụng KHNN&CNNN Phần các sản phẩm chế tạo từ VLNN phân theo các lĩnh vực ứng dụng tại Trung Quốc được trình bày trên hình 2

Hình 2: Phần các sản phẩm chế tạo từ VLNN theo các lĩnh vực ứng dụng và số lượng

các công ty sản xuất các VLNN ở Trung Quốc (thống kê năm 2004)[4]

Một số dự đoán về hiệu quả kinh tế của một số lĩnh vực CNNN mang lại trong vòng 10-15 năm tới:

+ Ngành Điện tử: CNNN sẽ đem lại lợi nhuận hàng năm khoảng 300 tỉ USD + Ngành dược phẩm: khoảng một nửa các sản phẩm dược sẽ được sản xuất

trên cơ sở CNNN đem lại lợi nhuận hàng năm khoảng 180 tỉ USD

+ Ngành Hoá học: Xúc tác có cấu trúc nanô được ứng dụng trong công

nghiệp dầu khí và hoá học sẽ đem lại lợi nhuận hàng năm khoảng 100 tỉ USD

+ Môi trường: dự đoán nếu áp dụng CNNN ở tất cả các lĩnh vực sẽ giảm

tiêu hao năng lượng hơn 10%, tức là tiết kiệm khoảng 100 tỉ USD hàng năm,

đồng thời sẽ giảm tương đương 200 triệu tấn khí cacbon đioxit phát xạ

+ Riêng trong lĩnh quốc phòng, KHNN & CNNN cũng đã và đang tìm thấy

những ứng dụng hết sức đa dạng: Từ những quân trang chống đạn đến các màng hình phẳng cho tới các loại băng vết thương Các VLNN đã thâm nhập vào rất nhiều lĩnh vực phục vụ quốc phòng “Hãy thử hình dung tác động tâm lý lên tinh thần đối phương sẽ kinh khủng tới mức nào nếu như người lính có thể chống được

đạn bằng những chiến bào nhẹ như lông và có thể nhảy qua một bức tường cao tới 6m nhờ năng lượng đã được tích trữ ở đế giầy” - đó là lời của Thomas L Magnanti, giáo sư thuộc Viện Công nghệ Massachusettes (MIT – Hoa Kỳ) khi mô tả những tính năng kỳ diệu của các VLNN [2] Thực tế, quân đội Mỹ vừa mới rót thêm 50 triệu USD cho MIT – một trong những trường đại học hàng đầu của Mỹ,

để thành lập một cơ sở nghiên cứu mới chuyên nghiên cứu các CNNN dùng cho quân đội với nhiệm vụ là trong vòng 5 năm tới, phải tạo ra được trang bị cho có

tính chất cách mạng cho lính Mỹ Những mục tiêu cụ thể: ngụy trang, chống đạn,

phát hiện kịp thời và bảo vệ chống lại những cuộc tấn công bằng vũ khí hoá học, sinh học Tất cả chỉ với một trang bị nặng 2 kg thay vì 6 kg hiện nay

Các nhà nghiên cứu của MIT đã đưa ra những ý tưởng ứng dụng các VLNN rất độc đáo Chẳng hạn, để chống lại sự tấn công bằng vũ khí sinh học (như vi trùng gây bệnh đậu mùa hoặc bệnh than…), họ đã đưa ra ý tưởng phủ quần áo chiến đấu của binh lính một lớp mỏng bán thấm, có những lỗ nhỏ kích thước cỡ phân tử, chỉ cho phép không khí và nước đi qua, còn các tác nhân hoá học hay sinh học gây độc thì bị giữ lại Ngoài ra, còn được gắn một dụng cụ báo động sinh học với ngưỡng rất thấp Nguyên lý hoạt động như sau: các hạt vàng kim loại có kích thước nanô trong dung dịch được liên kết với nhau bằng những chuỗi ADN được mã hoá đặc biệt để nhận dạng ra các ADN của các tác nhân sinh học độc hại Khi tiếp xúc với một lượng cực nhỏ các tác nhân sinh học lạ, ADN lập tức sẽ thay đổi cấu trúc và các tính chất quang học của các hạt nanô vàng cũng thay đổi theo, điều này sẽ làm cho màu của dụng cụ thay đổi

Thậm chí cũng có những ý tưởng về việc sử dụng các VLNN để làm ngụy trang: các hạt nanô được đưa vào trong vải sẽ phản ứng với ánh sáng và tái tạo ra màu sắc của môi trường xung quanh, cho phép những người lính hoà lẫn vào quang cảnh của địa hình

Để bảo vệ mắt trước các tia lade cực mạnh, người ta đưa ra ý tưởng: các con quay có kích thước phân tử quay liên tục theo ba chiều có thể chặn được các tia lade cường độ cao Khi được lắp trên kính bảo vệ, những con quay này có thể cứu những người lính khỏi bị mù dưới tác dụng của súng lade

Ngoài chuyện có thể cung cấp thuốc men theo yêu cầu, những thiết bị cực nhỏ lắp trong các quân phục, khi tiếp xúc với máu, có khả năng làm cho các ống nanô thay đổi cả về hình dạng lẫn kích thước Những ống này sẽ co lại tạo ra áp lực lên vết thương Còn nếu người lính bị gãy xương thì lớp lót của áo (hoặc quần) sẽ hoá rắn giống như là bó bột, tạm thời cố định xương gãy trước khi người lính được chuyển đến khu vực điều trị

Dưới đây là những ứng dụng cụ thể của VLNN đã được đưa vào thực tiễn: + Các tủ kính, kính kỵ nước, tự làm sạch dùng trong các ngành xây dựng, chế tạo ôtô, máy bay, và các phương tiện giao thông khác, v.v được phủ các hạt titan oxit nanô có khả năng chống bám dính nước, chống mốc, diệt khuẩn nhờ hiệu ứng quang điện hoá;

+ Màn hình phẳng, mỏng, nhẹ, kích thước lớn, có độ nét cao và độ sáng cao, chế tạo từ ống nanô cacbon đang được nhiều hãng nổi tiếng trên thế giới như Motorola (Mỹ), Mitshubishi (Nhật Bản), Samsung (Hàn Quốc) hoàn thiện

để sản xuất hàng loạt và đưa ra bán trên thị trường trong một vài năm tới Theo thông báo của Hãng Môtorola, trong vài năm tới hãng sẽ bán màn hình phẳng ống nanô cacbon 44 inch, chiều dày chỉ có 3,3 mm và với giá thành xuất xưởng

dự kiến dưới 400 USD (Hình 3);

Hình 3: Màn hình siêu phẳng 42 inch có chiều dày 3,3 mm do hãng Motorola (Mỹ)

chế tạo từ ống nanô với giá sản xuất dự kiến dưới 400 USD [3]

+ Đặc biệt lĩnh vực nano-composit trên cơ sở nano-clay, ống nanô cacbon, bột nanô oxit (TiO2, SiO2, ZnO, SrO2…), bột nanô kim loại, có nhiều tính năng

đặc biệt, đã và đang được nghiên cứu, sản xuất ngày càng rộng rãi ở trên thế giới VLNN composit sử dụng trong một số lĩnh vực chuyên dụng như các chi tiết máy tự bôi trơn (Hình 3), các dụng cụ thể thao cao cấp Ví dụ, một hãng sản

xuất của Bỉ đã chế tạo khung xe đạp đua siêu cứng, siêu nhẹ từ vật liệu composit ống nanô cacbon Xe đạp có khung với trọng lượng dưới 1 kg đã được đưa vào sử dụng tại cuộc đua xe đạp quốc tế vòng quanh nước Pháp năm 2005 (Hình 4);

Hình4: VLNN composit và một số ứng

dụng trong máy bay (mỡ bôi trơn, các

chi tiết tự bôi trơn) [4]

Hình5: Khung xe đạp chế tạo từ VLNN composit (ống nanô cacbon) siêu cứng, siêu nhẹ (trọng lượng khung <1Kg) [3]

+ Cao su có pha trộn các VLNN sẽ có các tính năng cơ lý đặc biệt, được sử dụng trong các thiết bị đặc chủng và thiết bị quân sự như bạc tự bôi trơn, cao su dẫn điện, cao su hấp thụ sóng rađa và nhiều ứng dụng mới khác…Một ví dụ điển hình về cao su nanô được chế tạo từ cao su thiên nhiên tổ hợp với ống nanô cacbon có các tính chất cơ lý hơn hẳn so với cao su thông thường đã được nghiên cứu chế tạo tại Viện Khoa học Vật liệu phối hợp với Viện Hoá học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt nam Loại cao su “nanô” này đã được sử dụng để chế tạo các bạc tự bôi trơn trong máy bơm nước taị nhà máy bơm Hải Dương (Hình 6 và Bảng 2) [2,5]

Bảng 2: Các tính chất cơ- lý cao su tự nhiên + ống nanô cacbon được chế tạo

theo phương pháp cán trộn cơ học(mẫu 2-3) và phương pháp hỗn hợp (mẫu 4)

No Các thông số đo Mẫu 0 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4

Hình 6: Máy bơm nước sử dụng bạc cao su nanô sản xuất

tại nhà máy bơm nước Hải Dương [5]

+ Quần áo chứa các hạt, sợi nanô để bảo vệ cho các phân tử bông không hấp

thụ nước, không bị các vết bẩn và không bị biến dạng, không bị nhàu (Hình 6)

Hình 7: vải may mặc chứa VLNN [6] Hình 8: VLNN trong bảo quản bia [7]

+ Các sản phẩm như bộ lọc, bình đựng sửa, băng cứu thương, được tẩm phủ VLNN bạc có khả năng lọc khí độc hại, diệt vi trùng, bảo quản thực phẩm

tốt hơn và làm giảm sự viêm nhiễm các vết thương (Hình 7 - 9)

Hình 9: VLNN Ag trong bảo quản sữa [8]

+ Nguồn tích trữ năng lượng: Nhiều phòng thí nghiệm đang nghiên cứu chế tạo bộ nguồn cho điện thoại di động hoạt động100 ngày lên tục giữa hai lần nạp, nguồn năng lượng cho ô tô sạch, thân môi trường (chạy được 5000-8000 dặm) nhờ dùng các ống nanô, các sợi graphit nanô để tích trữ hydro với khả năng chứa 30l hydro/1g VLNN (Hình 10, 11)

Hình 10: Máy phát hyđro sử dụng ống

nanô cacbon vách đơn ( Physical Review

Hình 12: Băng đồng (Cu) chế tạo từ bột

đồng nanô, có độ độ dẻo đạt đến 5100% [4]

Hình 13: Hợp kim nhôm nanô siêu dẻo 1420 và ứng dụng [10]

Bảng 3: So sánh tính chất cơ học của titan (Ti) khối và Ti nanô BT1-0 [10]

III

Hình 15: Một số dụng cụ dùng trong phẫu thuật chế tạo từ vật liệu Ti nanô [10]

+ Thiết bị ghi nhiệt và nhìn đêm sử dụng đầu thu hồng ngoại giếng l−ợng tử

và chấm l−ợng tử (Hình 16)

Hình16: Thiết bị ghi nhiệt và nhìn đêm sử dụng thu hồng ngoại chấm lượng tử [11]

Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích do CNNN đem đến cho con người, các nhà khoa học cũng đã sớm cảnh báo những hiểm hoạ có thể xảy ra do sử dụng CNNN Ngay tại hội nghị về CNNN phân tử năm 1995 (Foresight Conference on Molecular Nanotechnology), đô đốc, phó chủ tịch Ban tham mưu hỗn hợp quân

đội Mỹ, ông David E Jeremiah trong bài phát biểu của mình đã nói về những ứng dụng quân sự của CNNN phân tử như sau: “Những ứng dụng quân sự của sản xuất phân tử có tiềm năng lớn hơn cả vũ khí hạt nhân làm thay đổi tận gốc

cán cân lực lượng.” ("Military applications of molecular manufacturing have

even greater potential than nuclear weapons to radically change the balance of power“)

CNNN phân tử cho ta khả năng chế tạo các vũ khí có hiệu quả cực kỳ

khủng khiếp (horrifically effective weapons) Ví dụ, côn trùng nhỏ nhất cũng chỉ

200 micron, trong khi đó CNNN có thể tạo ra các loại vũ khí siêu nhỏ để đưa các các chất độc thâm nhập trực tiếp vào cơ thể người với lượng chất độc gây chết người chỉ khoảng 100 nanogram Có khoảng 50 tỉ các phương thức mang chất

độc Về lý thuyết đủ giết mọi người trên trái đất này – lượng chất độc chỉ chứa trong một chiếc vali duy nhất CNNN sẽ tạo ra các khẩu súng cực mạnh với mọi kích cỡ và với các viên đạn tự dẫn đường Các vũ khí không gian vũ trụ sẽ nhẹ hơn và tác dụng xa hơn Bằng cách chế tạo sử dụng rất ít hoặc không có kim loại, chúng sẽ tránh được sóng rađa Các máy tính nén cho phép điều khiển từ xa bất

kỳ loại vũ khí nào và cho phép chế tạo các robot thông minh, nhỏ, gọn

Một câu hỏi quan trọng được đặt ta là liệu vũ khí CNNN ổn định hay không

ổn định Vũ khí hạt nhân có lẽ có thể ngăn chặn được các cuộc chiến tranh hạt nhân từ ngày sinh ra nó Tuy nhiên vũ khí sử dụng CNNN không giống như vũ khí hạt nhân Có thể so sánh 2 loại vũ khí theo bốn yếu tố sau đây:

1/ Yếu tố rõ ràng nhất là khả năng huỷ diệt hàng loạt gây ra hiểm họa lâu dài của tất cả các loại vũ khí hạt nhân Cuộc chiến tranh do CNNN mang lại có

lẽ sẽ có tác dụng trong thời gian ngắn

2/ Vũ khí hạt nhân gây ra sự phá huỷ bừa bãi không chọn lọc trong khi vũ khí CNNN có mục tiêu chủ định;

3/ Vũ khí hạt nhân đòi hỏi nghiên cứu và phát triển công nghiệp quy mô lớn, nhưng lại có thể kiểm soát được dễ dàng hơn so với việc phát triển vũ khí CNNN Vũ khí CNNN dễ dàng phát triển nhanh và rẻ hơn;

4/ Cuối cùng, vũ khí hạt nhân không thể dễ dàng phổ biến, trong khi đó vũ khí CNNN lại quá dễ phổ biến cho người khác sử dụng

Mức độ không xác định được tiềm năng của đối phương càng lớn, thời gian phản ứng các cuộc tấn công của đối phương càng ngắn, khả năng tiêu diệt các mục tiêu của đối phương trong một cuộc tấn công càng chính xác, đã làm cho cuộc chạy đua vũ trang vũ khí CNNN càng gia tăng Ngoài ra còn một nguy cơ tiềm ẩn khác, đó là số lượng các quốc gia/lãnh thổ trên thế giới có CNNN trong tay ngày càng nhiều hơn, nếu như CNNN không được cộng đồng quốc tế kiểm soát chặt chẽ Tuy nhiên điều này sẽ khó hơn gấp nhiều lần so với việc kiểm soát

vũ khí hạt nhân

Tóm lại CNNN đang ngày càng được áp dụng phổ biến và thương mại hóa

Để minh hoạ cho các nỗ lực nhằm nhanh chóng thương mại hoá CNNN nêu trên, chúng tôi xin giới thiệu một số sản của CNNN trình bày tại các hội chợ quốc tế

tổ chức hàng năm Trên hình 17 có thể nhận thấy số lượng các công ty tham gia hội chợ, số gian hàng triển lãm, và số khách thăm dự hội chợ hàng tăng lên một cách rõ rệt

Hình 17: Biểu đồ biểu diễn sự tăng trưởng số lượng các công ty tham gia Hội chợ Quốc tế CNNN, số lượng các gian hàng và số khách tham dự Hội chợ [3]

V Tình hình nghiên cứu và phát triển CNNN trên thế giới

Nhìn chung, tình hình nghiên cứu và phát triển CNNN của các nước có khác nhau, phụ thuộc và tiềm năng, trình độ khoa học và công nghệ, yêu cầu

phát triển kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng của mỗi nước

Các nước như Mỹ, Anh, Pháp, Nhật Bản, Đức và các nước có nền công nghiệp phát triển, khả năng tài chính lớn, có tiềm lực khoa học và công nghệ cao,

có đội ngũ cán bộ KH&CN vững vàng, có đông đảo đội ngũ kỹ sư giỏi và công nhân lành nghề, có thể chế và luật lệ khá chặt chẽ đã đầu tư cho nghiên cứu, triển khai và tổ chức thực hiện phát triển CNNN theo phương thức phân cấp rất

rõ ràng với yêu cầu về đầu vào (tài chính, mục đích, yêu cầu và nội dung chương trình, dự án, đề tài ) và đầu ra (sản phẩm) của mỗi cấp khá hợp lý ở các nước này có thể nhận sự phân cấp được thực hiện theo tuần tự như sau:

+ Nghiên cứu cơ bản kết hợp với đào tạo nhân lực thường được thực hiện ở các trường đại học và các viện nghiên cứu Kinh phí đầu vào chủ yếu từ ngân sách nhà nước, từ các công ty và từ các hợp đồng nghiên cứu khoa học Sản phẩm đầu ra là: Các bài báo, các bằng sáng chế phát minh và đào tạo nhân lực + Nghiên cứu triển khai chủ yếu thực hiện ở các phòng thí nghiệm, Trung tâm, Xưởng nghiên cứu triển khai của các hãng, công ty trên cơ sở tiếp nhận các kết quả nghiên cứu, các bằng sáng chế phát minh Kinh phí đầu vào chủ yếu do các hãng, công ty, xí nghiệp cung cấp Đầu ra là các sản phẩm mới có chất lượng cao, sản xuất ở quy mô pilot ổn định, có khả năng được thị trường chấp nhận và có thể chuyển sang sản xuất công nghiệp ở quy mô lớn theo yêu cầu của thị trường

+ Tổ chức sản xuất với quy mô công nghiệp Kinh phí chủ yếu do các hãng, công ty, xí nghiệp cung cấp Đầu ra là các sản phẩm đã mang tính hàng hoá Trong khoảng 20 năm cuối của Thế kỷ 20, hình thành một hình thức chuyển giao kết quả nghiên cứu sang sản xuất một cách trực tiếp dưới dạng thành lập các công ty nhỏ “ Start-ups” Hình thức này có ưu điểm là nhanh đưa kết quả nghiên cứu thành hàng hoá, vốn đầu tư thấp và đôi khi lãi suất cao Ví

dụ, ngay trong lĩnh vực hết sức mới mẻ như CNNN, số các “ Start-ups” đã tăng lên một cách nhanh chóng Theo kết quả khảo cứu của Hãng tư vấn về CNNN và micro “Yole Development” của Pháp thì có khoảng 200 “ Start-ups” được thành lập trong năm 1997 chủ yếu ở các nước phương tây Đặc biệt ở Mỹ, các công ty

“ Start-ups” về CNNN (khoảng 130) hoạt động rất sôi nổi Hình thức này cũng

đã bắt đầu được áp dụng và ngày càng rộng rãi ở các nước có nền công nghiệp

đang trên đà phát triển (Đài Loan, Hàn Quốc, Trung Quốc )

Việc đầu tư cho CNNN ở các nước công nghiệp cũng như các nước đang phát triển ngày càng tăng (Xem Bảng 4)

Bảng 4: Kinh phí hổ trợ của chính phủ các nước công nghiệp cho nghiên cứu và

phát triển CNNN (triệu USD)

Quốc gia\Năm 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2004

Nhật bản 120 135 157 245 410+140 753 ~1.500Hoa Kỳ 116 190 255 270 422 604 1.000Các nước khác 70 83 96 110 ~380 - ~500Tổng cộng 432 559 687 825 1.577 - 3.700Nhiều nước đã tổ chức các phòng thí nghiệm quốc gia về KHNN&CNNN, các Trung tâm nghiên cứu của nhiều hãng cũng được tổ chức và được đầu tư với một lượng kinh phí khổng lồ Nhiều tổ chức liên quốc gia về CNNN cũng tham gia vào quá trình toàn cầu hoá này Các thành tựu về KHNN&CNNN còn được phản ánh trong 4319 bài báo về các lĩnh vực thuộc KHNN&CNNN đã được công

bố chỉ riêng trong thời gian 1999 - 2000 Đã có 229 bằng phát minh được đăng

ký tại US PTO trong năm 2000 - 2001

5.1 Khu vực châu á Thái Bình Dương

Khu vực Châu á - Thái Bình Dương (APEC) đang chuyển mình để trở thành một trong những khu vực phát triển CNNN năng động và tham vọng nhất thế giới Kể từ khi có thông cáo của Tổ chức Sáng kiến CNNN Quốc gia (NNT) của Mỹ tháng 1/2000, đã có nhiều sự thay đổi trong việc xây dựng chính sách KHNN & CNNN tại các nước/lãnh thổ thuộc Khu vực Châu á - Thái Bình Dương Các chính phủ của các nước/lãnh thổ thuộc khu vực Châu á - Thái Bình Dương đã xếp CNNN vào một trong số những lĩnh vực được ưu tiên trong khi lập

kế hoạch KH&CN Ngân sách cho nghiên cứu và phát triển KHNN & CNNN (bao gồm cả các hệ thống vi cơ điện tử tại hầu hết các nước/lãnh thổ Châu á đã tăng đáng kể và đang được xác định vị trí một cách chiến lược hơn Năm 2003 tổng chi phí công cộng trong khu vực Châu á - Thái Bình Dương cho CNNN vào khoảng 1,4 tỷ USD (70% trong số đó của Nhật Bản), và đầu tư từ khu vực tư nhân đang ngày càng tăng Sự nhận thức sâu sắc về tầm quan trọng của nghiên cứu và phát triển CNNN đang ngày càng tăng trong các ngành công nghiệp và thương mại của khu vực Thương mại hoá CNNN và Công nghệ Micro đang trở thành vấn đề chủ yếu trong chiến lược hợp tác và lãnh đạo, đặc biệt trong các nước tiên tiến như Nhật Bản Các xí nghiệp sản xuất các hệ thống vi cơ điện tử (MEMS) và các hệ thống nanô cơ điện tử (NEMS) đang được xây dựng xuyên quốc gia/lãnh thổ Châu á bao gồm cả Nhật Bản, Hàn Quốc và Đài Loan [1,2]

5.1.1 Chính sách phát triển CNNN của các nước APEC

Nhật Bản, một trong những nước đi đầu về mặt công nghệ, đã đầu tư cho KHNN từ giữa những năm 1980 thông qua các chương trình quốc gia khác nhau

Đầu tư của Chính phủ Nhật Bản cho CNNN trên đầu người cao nhất trong khu vực châu á Thái Bình Dương và trên thế giới Đầu tư cho năm 2002 tăng 20-30%

so với năm 2001 và tiếp tục cao ở những năm sau Theo số liệu thống kê của Chính phủ Nhật Bản, ngân sách năm 2003 dành cho nghiên cứu và phát triển các chương trình VLNN & CNNN vào khoảng 900 triệu USD, chiếm khoảng 11,5% tổng kinh phí KH&CN của Nhật Bản dành cho bốn lĩnh vực ưu tiên (Khoa học

về Cuộc sống, Công nghệ Thông tin, Môi trường, và CNNN) Ba lĩnh vực ưu tiên khác cũng có các đề tài về CNNN Nếu như kinh phí cho tất cả các đề tài này

được tính vào trong tổng dự toán thì tổng ngân sách của Nhật Bản dành cho CNNN sẽ vào khoảng 1,49 tỷ USD (cùng với ngân sách bổ sung) Nhu cầu ngân sách cho năm 2004 được thông báo vào cuối năm 2003 đã chỉ rõ rằng năm 2004 Chính phủ Nhật Bản đã tăng ngân sách cho nghiên cứu và phát triển CNNN tăng 20% so với 2003 Theo thống kê của Hội đồng Chính sách về KH&CN Nhật Bản (CSTP), tổng ngân sách dành cho CNNN và Vật liệu năm 2003 là khoảng 2,66 tỷ USD bao gồm cả ngân sách của các trường đại học

Những nước/lãnh thổ như Trung Quốc, Hàn Quốc và Đài Loan đã đầu tư mạnh mẽ vào CNNN từ năm 2001 Trung Quốc có kế hoạch sẽ đầu tư khoảng 2-2,5 tỷ Nhân Dân Tệ (250-300 triệu USD) cho giai đoạn kế hoạch 5 năm (2001-2005) Trung Quốc đang chuẩn bị thực hiện những bước đi táo bạo vì họ rất mong muốn đuổi kịp mức đầu tư của các nước tiên tiến như Hàn Quốc Hiện nay, Trung Quốc đang xây dựng Trung tâm Quốc gia về nghiên cứu và phát triển CNNN ở gần Trường Đại học Thanh Hoa (Bắc Kinh) và Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc Trung tâm này được khánh thành năm 2004 Một cơ sở công nghiệp về CNNN cũng đã được xây dựng ở Tianjin (cách Bắc Kinh khoảng 100km về phía Đông) và đã đưa vào hoạt động vào cuối năm 2003

Hàn Quốc đã cam kết dành đầu tư khoảng 2,391 nghìn tỷ Uôn (2 tỷ USD) cho giai đoạn 10 năm (2001-2010) cho CNNN Đầu tư của Chính phủ nước này cho CNNN năm 2002 tăng khoảng 400% so với năm 2000 Một trong những mục tiêu của Sáng kiến Quốc gia về CNNN là làm cho Hàn Quốc trở thành quốc gia đứng đầu trên thế giới trong một số lĩnh vực cạnh tranh nhất định và phát triển các thị trường thích hợp cho sự tăng trưởng công nghiệp Hàn Quốc xác

định rõ sự tập trung vào số lượng "các công nghệ cốt lõi" như Tích phân mức Tera của các thiết bị điện tử Kế hoạch năm 2002 của Hàn Quốc về thực hiện triển khai CNNN đã được bắt đầu với hai chương trình nghiên cứu lĩnh vực mới

là "Triển khai các công nghệ Vật liệu có cấu trúc Nanô" và "Triển khai các công

nghệ sản xuất và cơ khí điện tử mức Nanô" Mỗi chương trình được đầu tư 100 triệu USD cho 10 năm tiếp theo Bên cạnh các chương trình nghiên cứu trong lĩnh vực về CNNN, chính phủ Hàn Quốc còn tiến hành thực hiện các chương trình nghiên cứu "Cốt lõi", "Cơ sở", và "Cơ bản"với tổng kinh phí nghiên cứu hàng năm khoảng 20 triệu USD cho giai đoạn 6-9 năm tới

Năm 2002, một trung tâm sản xuất nanô đã được xây dựng với mục đích chính là sản xuất các thiết bị có kích thước nanô Trung tâm này được đặt tại Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) ở Thành phố Khoa học Daejon, nơi mà có mặt hầu hết các phòng thí nghiệm nghiên cứu của chính phủ Chính phủ Hàn Quốc đã phân bổ 165 triệu USD cho trung tâm này cho giai

đoạn 9 năm (2002-2010) Chính phủ đã xây dựng "Kế hoạch hành động cho việc triển khai CNNN năm 2003" Kế hoạch hành động này bao gồm "Nghị định của Tổng thống và Điều luật buộc thi hành" đối với việc thực hiện "Hành động thúc

đẩy sự phát triển CNNN" Mục đích của hành động này là nhằm chuẩn bị một cơ

sở nghiên cứu vững chắc cho CNNN và khuyến khích công nghiệp hoá ngành CNNN non trẻ Chính phủ Hàn Quốc còn dành 380 triệu USD (chiếm 19% tổng kinh phí dành cho CNNN) cho "Chương trình Quốc gia về Công nghiệp hoá Nanô" Ngân sách này bao gồm quỹ nghiên cứu và phát triển trong công nghiệp

và quỹ vốn kinh doanh

Sáng kiến của Đài Loan về KHNN & CNNN là một kế hoạch 6 năm với tổng kinh phí 620 triệu USD từ 2003-2008 Cấu trúc về chiến lược và chương trình của nó được dựa theo Sáng kiến Quốc gia về CNNN của Mỹ Sáng kiến này nhằm đạt được hai mục đích là "xuất sắc về mặt lý thuyết" và "tạo ra được những ứng dụng công nghiệp mang tính sáng tạo" thông qua việc thành lập các cơ sở tiện ích chủ yếu và các chương trình đào tạo chung Chương trình xuất sắc về mặt lý thuyết bao gồm các chủ đề: Nghiên cứu cơ bản về các đặc tính vật lý, hoá học, sinh học của các kết cấu nanô; Tổng hợp, lắp ráp, và gia công các VLNN; Nghiên cứu và triển khai các máy dò và các kỹ thuật thao tác; Thiết kế và chế tạo các bộ phận ghép nối, giao diện và các hệ thống thiết bị nanô chức năng; Triển khai công nghệ MEMS/NEMS và Công nghệ Sinh học Nanô Đài Loan đã rất coi trọng giáo dục về CNNN Chương trình giáo dục của Đài Loan nhằm để: Xây dựng chương trình Khoa học và CNNN liên ngành tại các trường đại học và cao

đẳng; Nâng cao giáo dục kiến thức khoa học cơ bản trong trường cao đẳng trên phương tiện thông tin đại chúng và trong các trường đại học; Tăng cường hợp tác quốc tế và trao đổi chuyên gia; Tuyển chọn các nhân tài từ nước ngoài, bao gồm cả chuyên gia từ Trung Hoa đại lục và thúc đẩy hợp tác Công nghiệp - Viện Nghiên cứu trong nghiên cứu và trao đổi chuyên gia

Các nước/lãnh thổ khác trong khu vực châu á - Thái Bình Dương như úc, Hồng Kông, ấn Độ, NewZealand, Singapore, Malaysia, Thái Lan và Việt Nam

đã bắt đầu thực hiện các chương trình/sáng kiến về CNNN Hình 18 so sánh sự

đầu tư cho CNNN giai đoạn 2003-2007 của các nước/lãnh thổ thuộc khu vực châu á Thái bình dương gồm Trung Quốc, Hàn Quốc, Hồng Kông, ấn Độ, Malaysia, NewZealand, Singapore, Đài Loan và Thái Lan Hình 19 là sự so sánh toàn cầu về đầu tư cho CNNN giai đoạn 2001-2003 của Châu Âu, Châu á và

Mỹ Đơn vị được tính là USD với giá hối đoái quy ước: 100 Yên bằng 1 USD, và

1 Euro bằng 1USD Từ các biểu đồ có thể nhận thấy sự tăng đột ngột trong đầu tư cho CNNN của Khu vực Châu á trong năm 2003

Hình19: So sánh đầu tư của các nước Châu

Âu, Châu á và Mỹ cho CNNN giai đoạn 2001-2003 Lưu ý rằng đầu tư của Mỹ không bao gồm Vi điện tử và MEMS (Nguồn: Tuần báo CNNN Châu á - Thái Bình Dương, www.nanoworld.jp/apnw)[1]

Tại Hội nghị Cấp cao Diễn đàn CNNN của khu vực Châu á lần thứ nhất (the First Asia Nanotech Forum Summit ANFoS2004) được tổ chức tại Phaket, Thái Lan, 10-11/ 05/ 2004, trong bài phát biểu chào mừng Hội nghị, ông H.E Korn Thapparansi, Bộ trưởng Bộ khoa học Công nghệ Hoàng gia Thái lan, nước chủ nhà tổ chức Hội nghị, đã nói: “Chính phủ hiện nay dưới sự lãnh đạo của Thủ tướng Pol Lt Col Thaksin Shinawatra đã xác định một cách rõ ràng và đang thúc đẩy phát triển CNNN như là một trong số những lĩnh vực được ưu tiên nhất trong KH&CN Ngày 13/8/2003, Nội các Thái Lan đã quyết định thành lập Trung tâm CNNN Quốc gia (viết tắt là NANOTEC) được bảo trợ bởi Cơ quan Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NSTDA) và Bộ Khoa học và Công nghệ (MOST) Một trong những nhiệm vụ cấp bách của NANOTEC là chuẩn bị

Kế hoạch Tổng thể Quốc gia về CNNN Để có thể duy trì được tính cạnh tranh quốc gia của chúng tôi trong bối cảnh quốc tế hiện nay, điều chủ yếu và cấp thiết

là Thái Lan phải có vị thế càng sớm càng tốt Sáng kiến CNNN Quốc gia, chính vì vậy, nhất thiết phải đ−ợc đề cập trong Kế hoạch Tổng thể.”

5.1.2 Các nỗ lực thương mại hoá CNNN ở khu vực châu á Thái Bình Dương

Chính phủ Nhật Bản đã cam kết chắc chắn rằng CNNN sẽ tạo nên các ngành công nghiệp mới và phục hồi lại nền kinh tế Nhật Bản Cuối năm 2002, tại Hội đồng Kinh tế và Chính sách Tài chính (CEFP), chính phủ Nhật Bản đã thông qua Chiến lược Phát triển ngành công nghiệp mới (NIDS) về CNNN và vật liệu

Bộ Thương mại Kinh tế và Công nghiệp (METI), bộ chủ chốt trong hỗ trợ các ngành công nghiệp của Nhật Bản, năm 2003 để phục hồi nền kinh tế đã tiến hành thực hiện các chương trình Nghiên cứu và Phát triển sau đây: CNNN và Vật liệu: 20 dự án; 11,6 tỷ yên (116 triệu USD); Công nghệ Thông tin (IT) + Vật liệu: 23 dự án; 22,4 tỷ yên (224 triệu USD); và Khoa học Đời sống + CNNN và vật liệu: 6 dự án; 3,3 tỷ yên (33 triệu USD) Nhật Bản có thế mạnh về sản xuất các đồ gốm tinh xảo, chiếm hơn 1/2 thị phần của thế giới, và về sản xuất kính hiển vi điện tử có độ phân giải cao, kiểm soát 60-70% thị phần của thế giới Còn

về phần ngành công nghiệp CNNN, như được trình bày tại bảng 5 dưới đây, Nhật

Bản được hy vọng sẽ là quốc gia dẫn đầu trong 5 lĩnh vực chủ yếu vào năm 2010 Bảng 5: Kế hoạch thị trường CNNN của Nhật Bản năm 2010 về 5 ngành

công nghiệp chủ yếu (Nguồn: Keidanren Japan) [1]

Các ngành công nghiệp nanô Nghìn tỷ Yên Tỷ USD Các vật liệu tái chế nanô 0,6-1,4 6-14

Môi trường nanô và Năng lượng nanô 0,9-1,7 9-17

Kỹ thuật Sinh học nanô 0,6-0,8 6-8 Mạng lưới và thiết bị nanô 17-20 170-200

Đo lường và sản xuất nanô 0,8-2,2 8-22

ở hầu hết các nước Châu á, Nghiên cứu và phát triển công nghệ vi cơ điện

tử (MEMS) được đưa vào trong các chương trình CNNN Tại Nhật Bản, METI bắt đầu thực hiện Chương trình công nghệ sản xuất mới - Dự án MEMS Dự án này được Mỹ tài trợ 20 triệu USD cho giai đoạn 2003-2005 nhằm tập trung vào chế tạo các thiết bị RF-MEMS, MEMS quang học, và các bộ cảm biến MEMS cực nhỏ Chính phủ Nhật Bản còn xây dựng các chính sách để vượt qua rào cản

về thương mại hoá như thiếu các kỹ sư về MEMS (hàng trăm ở Nhật Bản so với con số 5000 ở các nước Liên minh Châu Âu), thiếu các công ty kinh doanh, tiêu

chuẩn hoá còn quá yếu, các mạng lưới còn quá nghèo nàn Tại Nhật Bản, có trên

10 xưởng sản xuất MEMS, bao gồm cả Olympus, Omron, Matsushita Electric,

và Sumitomo Metal

Đài Loan đang cạnh tranh với Nhật Bản trong các nỗ lực thương mại hoá MEMS Đài Loan đã thành lập Liên minh Công nghiệp MEMS Đài Loan với khoảng 9 xí nghiệp sản xuất và 10 xí nghiệp nữa đang bắt đầu được xây dựng Mục tiêu của liên minh này là chuẩn bị một diễn đàn để trao đổi thông tin về kỹ thuật và thị trường mới nhất; xây dựng tiêu chuẩn hoá công nghiệp; và hợp nhất các công nghệ hiện có Thành viên của liên minh này bao gồm Asia Pacific Microsystems, Inc.; Walsin Lihwa Corp.; Micro Base Technology Corp.; và Neostones Microfabrication Co., Ltd

Các nước như: ấn Độ có các ngành công nghiệp MEMS nổi trội, Thái Lan, Trung Quốc và Singapore hiện đang có các hoạt động nghiên cứu và các cơ sở tiện ích MEMS khá cạnh tranh nhau

5.1.3 Đầu tư cho CNNN của khu vực tư nhân ở khu vực châu á Thái Bình Dương

Trong khu vực kinh doanh ở Nhật Bản, hai toà nhà thương mại lớn nhất của Nhật Bản là Mitsui &Co và Mitsubishi Cor đã thành lập những bộ phận kinh doanh công nghệ mới về nanô Họ đang hoạt động rất tích cực trong R&D đối với CNNN và tạo điều kiện thuận lợi cho thương mại hoá và đầu tư vào CNNN Riêng Mitsui &Co đã bắt đầu quá trình xây dựng một doanh nghiệp CNNN toàn cầu Những công ty hàng đầu của Nhật Bản như NEC, Hitachi, Fujitsu, NTT, Toshiba, Sony, Sumitomo Electric, Fuji, Xerox và một số công ty khác đang tiếp tục tiến hành các nỗ lực R&D đối với CNNN và thực hiện nhiều biện pháp mạnh

mẽ hơn để thúc đẩy việc thương mại hoá R&D của họ

Tại Hàn Quốc, Samsung, nhóm LG và các công ty khác đang đầu tư mạnh

mẽ vào R&D đối với CNNN và thương mại hoá chúng Các xưởng sản xuất linh kiện bán dẫn của Đài Loan như TSMC và UMC hiện đang theo đuổi ráo riết hướng điện tử học nanô bán dẫn

Các hãng có vốn kinh doanh như Innovation Engine (Nhật Bản), Apax Globis Partners & Co (Nhật Bản), và Juniper Capital Ventures Pte Ltd (Singapore) đã đầu tư vào triển khai CNNN ở Châu á Các hãng được liệt kê trong danh sách như Cranes Software International Ltd (ấn Độ), và Good Fellow Group (Hồng Kông) đã đầu tư cho các công ty kinh doanh CNNN ở Châu á Ngân hàng Macquarie của úc và Pacific Dunlop là những nhà đầu tư

chính cho AMBRI - công ty CNNN đầu tiên được xếp hạng của thị trường chứng khoán úc

Những lĩnh vực nóng được đầu tư ở Châu á bao gồm MEMS, quang

điện tử, bộ nhớ của máy tính, các vật liệu cacbon, các công cụ chẩn đoán, các hệ thống phân phối thuốc, các dụng cụ đo, các công nghệ hiển thị và sơn phủ bề mặt

5.1.4 Chính sách và Chương trình CNNN ở một số nước châu á

Dưới đây chúng tôi cung cấp thêm những thông tin về các chính sách và chương trình CNNN ở các nước/lãnh thổ (úc, Trung Quốc, Hồng Kông, Đài Loan, ấn Độ, Malaysia, NewZealand, Singapore, và Thái Lan)

a úc

Hội đồng Nghiên cứu úc (ARC, cơ quan tài trợ chính cho Khoa học và Công nghệ ở úc, tập trung vào khoa học cơ bản, www.arc.gov.au) đã nhận thêm 736,4 triệu đô là úc cho giai đoạn 5 năm để tăng nguồn đầu tư được lựa chọn của ARC lên hai lần Theo Chương trình Tài trợ Lựa chọn Quốc gia, bốn lĩnh vực

ưu tiên cho tài trợ của ARC năm 2003 đã được công bố năm 2002 là (1)- VLNN

và vật liệu sinh học; (2)-Nghiên cứu Genome - Phenome; (3)- KH & CN Lượng tử; và (4)- Các hệ thống thông minh/phức tạp Từ năm 2003, 170 triệu đô la úc

đã được phân bổ trong vòng 5 năm để hỗ trợ các dự án và các trung tâm 90 triệu

đô là úc đã được dành cho Trung tâm về Các Chương trình Xuất sắc (COE) của ARC trong vòng 5 năm, bắt đầu tư 2003, và số kinh phí này đã được phân cho 8 trung tâm ở úc CNNN liên quan đến COE bao gồm: (1)- Công nghệ máy tính lượng tử; (2)- Quang học Nguyên tử - Lượng tử (Quantum-Atom Optics); (3)- Pin Quang điện Silic tiên tiến và Photonic (Advanced Sillicon Photovoltaics and Photonics); và (4)- Các Linh kiện băng rộng siêu cao cho các Hệ thống Quang học (Ultrahigh-bandwidth Devices for Optical Systems) Bên cạnh đó, khoảng 45 triệu đô la úc được tài trợ từ cam kết đầu tư của chính phủ, vốn đầu tư kinh doanh, và từ các nhà đầu tư thương mại khác

b Trung Quốc

Theo số liệu điều tra của Bộ Khoa học và Công nghệ (MOST) Trung Quốc hiện có khoảng trên 50 trường đại học, 20 viện nghiên cứu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) và 100 công ty đang rất tích cực trong R&D đối với KHNN & CNNN ở Trung Quốc Chiến lược ngắn hạn của Trung Quốc là hoà nhập CNNN với các ngành công nghiệp truyền thống và phát triển các sản phẩm

có hiệu quả và chất lượng cạnh tranh cao làm cho cuộc sống thường nhật của

người tiêu dùng được cải thiện hơn Để tạo điều kiện cho việc thương mại hoá CNNN, Trung Quốc đang xây dựng một số trung tâm kỹ thuật và cơ sở công nghiệp ở gần Bắc Kinh và Thượng Hải Một cơ sở công nghiệp CNNN dành riêng đang được xây dựng tại Tianjin, một thành phố cảng nằm cách Bắc Kinh khoảng 100km Trong năm nay, việc nghiên cứu ứng dụng trong các tổ chức R&D chính ở Bắc Kinh sẽ được chuyển về thành phố Tianjin khi mà Cơ sở Công nghiệp CNNN đi vào hoạt động Chiến lược dài hạn của Trung Quốc là củng cố khoa học cơ bản và nâng cao tính cạnh tranh toàn cầu của Trung Quốc Chính phủ đã dành 270 triệu NDT (33 triệu USD) để xây dựng Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia về KHNN & CNNN Trung tâm này sẽ thống nhất các tổ chức R&D đứng đầu như Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, các trường Đại học: Bắc Kinh, Tsinghua, Phudan, Jiaotong, Nam Kinh và trường Đại học Khoa học và Công nghệ Đông Trung Quốc Mục tiêu của Trung tâm này là tạo điều kiện cho việc điều phối tốt hơn các nghiên cứu trong lĩnh vực KHNN&CNNN Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) có một mạng lưới các cơ quan nghiên cứu lớn nhất Trung Quốc và thế giới Trung tâm Kỹ thuật CNNN Co Ltd thuộc CAS (CASNEC) đã được thành lập tháng 11/2002 là cơ sở thúc đẩy việc thương mại hoá khoa học và CNNN trong CAS Nhà đầu tư chính của Trung tâm này là Nhóm Good Fellow (một công ty được xếp hạng ở Hồng Kông) Nhóm này sở hữu 55% cổ phần của Good Fellow Tổng kinh phí đầu tư khoảng 50 triệu NDT (6 triệu USD) Trong đó, CAS có 20% cổ phần, các nhà khoa học của CAS

có 15% cổ phần, và Công viên Công nghệ cao YongFeng có 10% cổ phần

CASNEC được hình thành với mục đích để cải tổ lại hướng công nghiệp hoá công nghệ và VLNN trong nội bộ CAS bằng cách áp dụng hình thức quản lý

từ trên xuống (top-down) CASNEC được xem như một vai trò kiểu mẫu cho việc thúc đẩy cơ sở công nghiệp quốc gia về công nghệ và VLNN tại Công viên Công nghệ cao YongFeng ở Bắc Kinh CASNEC chiếm diện tích khoảng 7000 m2 của Công viên Công nghệ cao YongFeng và nằm ở vị trí trung tâm của vùng Zhong-Guan-Cun, là khu vực có Trung tâm Công nghiệp và Trung tâm R&D đối với KH

& CN Trung Quốc Mục đích hoạt động của CASNEC là cung cấp cơ sở chuyển giao công nghệ cho R&D của CAS Những nguồn lợi nhuận chính của CASNEC

được thu từ cấp giấy phép, sản xuất ở mức độ trung bình, và các dịch vụ tư vấn

Đối với sản xuất ở mức độ công nghiệp, CASNEC có hợp tác chặt chẽ với các nhà sản xuất công nghiệp lớn và thị trường có liên quan Mới đây, CASNEC đã

ký một thoả thuận cấp giấy phép công nghệ với Nhóm ERDOS, nhà sản xuất len dạ lớn nhất Trung Quốc, chiếm khoảng 30% thị trường nội địa với doanh thu hàng năm khoảng 3 tỷ NDT (362 triệu USD) So sánh với những công việc kinh