báo cáo thực tập tại trung tâm nghiên cứu triển khai khu công nghệ cao tp.hcm

báo cáo thực tập tại trung tâm nghiên cứu triển khai khu công nghệ cao tp.hcm

 BÁO CÁO THỰC TẬP T I TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI KHU CÔNG NGH CAO TP.HCM GVHD: Th.S TRẦN THỊ HỒNG SVTH:

Ầ

LỚP: CDHD12A- 12 NIÊN KHÓA: 2010 - 2013

TP Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2013

 BÁO CÁO THỰC TẬP T I TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI KHU CÔNG NGH CAO TP.HCM GVHD: Th.S TRẦN THỊ HỒNG SVTH:

Ầ

LỚP: - NIÊN KHÓA: 2010 - 2013

TP Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2013

i

L I CẢ Ơ

rên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác rong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, chúng em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý hầy ô, gia đình và bạn bè

ới lòng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gửi đến quý hầy ô hoa ông ghệ óa – rường ại ọc ông ghệ đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường

Song song đó, chúng em cũng chân thành cảm ơn anh S –

hó trưởng hòng hi nghiệm công nghệ ano cùng toàn thể các anh chị tại Trung

âm đã giúp đỡ, hướng dẫn và giải đáp những thắc mắc trong quá trình thực tập

à đặc biệt chúng em xin gởi lời cảm ơn đến các thầy cô trong tổ bộ môn hóa dầu đã giúp chúng em có được chuyến đi thực tập tại rung tâm nghiên cứu triển khai Khu Công Nghệ ao thành phố ồ hí inh ác thầy cô đã bỏ chút thời gian

để liên hệ và tạo môi trường thực tập lý tưởng cho lớp và nhóm chúng em húng

em xin trân trọng cảm ơn

ột lần nữa chúng em xin gởi lời cảm ơn tới tất cả mọi người đã giúp đỡ chúng em trong quá trình thực tập và hoàn thành thật tốt chuyến đi thực tập tại rung âm ghiên ứu riển hai hu ông ghệ ao

p ồ hí inh, ngày tháng năm 0 3 Nhóm sinh viên thực tập tại Trung tâm

R&D – Khu Công Nghệ Cao Tp.HCM

ii

iii

NHẬN XÉT CỦA GIẢ V Ê ỚNG DẪN

Phần đánh giá:  Ý thức thực hiện:

 Nội dung thực hiện:

 Hình thức trình bày:

 Tổng hợp kết quả:

iểm bằng số: iểm bằng chữ:

Tp Hồ hí inh, ngày tháng năm

iáo viên hướng dẫn

iv

MỤC LỤC

Ơ ỚI THI U VỀ TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI -

KHU CÔNG NGH CAO 1

iới thiệu về trung tâm 1

1.2 Lịch sử hình thành 2

3 Sứ mệnh và m c tiêu 4

hức năng 5

ơ sở hạ tầng 6

6 Sơ đồ tổ chức trung tâm R & D 8

Ơ 2 ỔNG QUAN VỀ CÔNG NGH NANO 9

2.1 ịnh nghĩa công nghệ nano 9

2.2 Phân loại vật liệu nano 9

2.3 ơ sở khoa học của công nghệ nano 10

2.1.1 Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử 10

2.1.2 Hiệu ứng bề mặt 10

2.1.3 ích thước tới hạn 10

2.4 Chế tạo vật liệu nano 12

2.4.1 hương pháp từ trên xuống 12

2.4.2 hương pháp từ dưới lên 13

2.5 ng d ng của công nghệ nano 13

2.5.1 Các ứng d ng về năng lượng 13

2.5.2 ng d ng trong các linh kiện điện tử 14

2.5.3 Các vật liệu tổ hợp 15

2.6 Công nghệ nano - mối quan tâm của chính phủ các nước 16

v

2.7 Các thiết bị dùng trong việc nghiên cứu và quan sát các cấu trúc nano 18

Ơ 3 CARBONNANOTUBES 19

3.1 Tổng quan về Carbon Nanotubes – CNTs 19

3.1.1 Giới thiệu 19

3.1.2 Lịch sử nghiên cứu 21

3.1.3 Phân loại và cấu trúc của các dạng CNTs 24

3.1.4 Tính chất của Carbon nanotube 35

3 ộc tính 42

3.3 ác phương pháp chế tạo 42

3.3.1 ơ chế mọc ống nano cácbon 43

3.3.2 Chế tạo vật liệu Cacbonnanotubes bằng phương pháp lắng đọng pha hơi hoá học (CVD).………44

3.3.3 Chế tạo CNTs bằng phương pháp phóng điện hồ quang 45

3.3.4 Chế tạo CNTs dùng nguồn laser 46

3.3.5 Chế tạo CNTs bằng phương pháp nghiền bi và ủ nhiệt 47

3.4 ng d ng 47

3.4.1 Các ứng d ng hiện nay 48

3.4.2 Trong kết cấu của vật liệu 48

3.4.3 Trong mạch điện 48

3.4.4 rong dây điện và dây cáp 49

3.4.5 Trong chế tạo pin giấy (paper batteries) 49

3.4.6 Pin mặt trời 49

3.4.7 rong lưu trữ hydrogen 50

3.4.8 Hiệu quả của CNTs trong việc hấp th hydrogen bị giới hạn 50

vi

3.4.9 Trong siêu t điện (untracapacitor) 51

3.4.10 Trong hấp th sóng radar 51

3.4.11 Trong y học 51

3.4.12 Các ứng d ng khác 52

3.5 Quy trình tổng hợp than ống carbonnanotubes bằng phương pháp lắng động pha hơi hóa học (CVD) 52

3.5.1 Quy trình tổng hợp xúc tác 52

3.5.2 Quy trình nung xúc tác tổng hợp CNTs 53

3.5.3 Quy trình tinh chế CNTs 54

Ơ 4 À L ỘNG TRONG TRUNG TÂM VÀ PHÒNG THÍ NGHI M 57

4.1 Quy tắc thực nghiệm và an toàn cháy nổ 57

4.2 Khi vào phòng thí nghiệm 57

4.3 rước khi ra về 58

4.4 Những điều cần lưu ý 58

À L U Ả 59

vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Trung tâm nghiên cứu triển khai - khu công nghệ cao 1

ình Sơ đồ tổ chức trung tâm 8

Hình 2.1 Mô hình sự xen giữa của Li và hấp th H2 14

Hình 2.2 Sợi composite của polyaniline với CNT 15

Hình 3.1 Các dạng thù hình của cacbon 19

Hình 3.2 Ống nano carbon đơn lớp 20

Hình 3.3 Hình HRTEM của hai SWNTs cắt nhau với lớp phủ carbon vô định hình………

Hình 3.4 Hình ảnh phóng to của một ống grapheme riêng lẻ và được cho là hình ảnh đầu tiên về SW s ường kính ống khoảng 4 nm 22

Hình 3.5 Hình ảnh HRTEM của một MWNTs bên trên cùng với một SW s được chỉ thị bằng mũi tên 22

Hình 3.6 Các ống grapheme lồng nhau 23

Hình 3.7 Một số hình ảnh về SWNTs 25

ình 3.8 ưới tinh thể hình tổ ong của grapheme SWNTs 26

Hình 3.9 Cấu trúc armchair (m,m); zigzag (n,0) và chiral (n,m) của ống nano đơn lớp……… 6

Hình 3.10 Ống nano đa lớp 28

Hình 3.11 Một số hình ảnh vê MWNTs 29

Hình 3.12 MWNTs và SWNTs dạng bột 29

Hình 3.13 MWNTs hai lớp 30

Hình 3.14 Hình ch p TEM của carbon nanotube 31

Hình 3.15 Hình ch p SEM của CNTs kết t 31

viii

Hình 3.16 So sánh tính chất giữa SWNTs và MWNTs 32

Hình 3.17 Nanotorus 33

Hình 3.18 Nanobud 33

Hình 3.19 Nanopeapod 34

Hình 3.20 Carbon nanotubes xếp chồng lên nhau (Cup-stacked carbon nanotubes – CSCNTs) 34

Hình 3.21 Cycloparaphenylene 34

Hình 3.22 Tính dẫn điện của CNTs 38

Hình 3.23 Biểu đồ và công thức tính khả năng dẫn điện của CNTs 39

Hình 3.24 Tính chất quang học của CNTs 40

Hình 3 ơ chế mọc ống nanocarbon 43

Hình 3.26 Ảnh SEM của CNTs với hạt xúc tác ở đáy ống và ở đầu ống 44

Hình 3.27 Ảnh TEM các ống cácbon nanô mọc bằng phương pháp 44

Hình 3.28 Hệ thiết bị chế tạo CNTs bằng phương pháp hồ quang điện 46

Hình 3.29 Hệ chế tạo CNTs bằng phương pháp chùm laser 46

Hình 3.30 Quá trình khuấy điều chế xúc tác 53

Hình 3.31 Quá trình nung mẫu 54

Hình 3.32 Quá trình tinh chế mẫu 55

Hình 3.33 Lò nhỏ Vina 55

Hình 3.34 Lò lớn Nobertherm 55

Hình 3.35 Bình dẫn khí N2, C2H2 và H2 56

ix

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng : ộ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu 11

Bảng 3 ơ tính và mật độ của các loại sợi 36

x

L I MỞ ẦU

ó thể nói quá trình thực tập là phần quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình

ba năm học tập tại trường ây là thời gian mà sinh viên có thể áp d ng lý thuyết mình được học vào thực ti n và hơn đó là làm quen được với môi trường tác phong làm việc của các công ty, xí nghiệp, nhà máy

Trong suốt quá trình đi thực tập sinh viên sẽ tiếp cận với công việc sát với chuyên ngành mình được học trong nhà trường theo tác phong công nghiệp, qua đó

có thể định hình cho mình ngành nghề và công việc c thể phải làm khi ra trường Trong quá trình thực tập tại Trung tâm Nghiên cứu Triển khai Khu Công nghệ cao p , húng em đã cố gắng phát huy và ứng d ng những kiến thức được truyền đạt tại trường vào công việc thực tế tại Trung tâm Tuân thủ nội quy an toàn lao động ở trung tâm và phòng thí nghiệm, luôn lắng nghe, tiếp thu sự hướng dẫn chỉ dạy của các anh (chị) trong phòng nghiên cứu

Cuốn báo cáo thưc tập này là thành quả chúng em tiếp thu được trong suốt thời gian thực tập tại Trung tâm.Chúng em muốn giới thiệu đến các bạn và quý thầy

cô về trung tâm và những lĩnh vực công nghệ tại đây

Nhóm sinh viên thực tập tại Trung tâm

R&D – Khu Công Nghệ Cao Tp.HCM

1

1

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU

TRIỂN KHAI - KHU CÔNG NGHỆ CAO

ịa chỉ: ô 3, đường N2, Khu công nghệ cao, quận 9, TP.HCM iện thoại: (+84-8) 37360889 - Fax: (+84-8) 37360890 Email:contact@shtplabs.org Website:www.shtplabs.org

Hình 1.1 Trung tâm nghiên cứu triển khai - khu công nghệ cao

1.1 i i hi ng tâm

rung tâm ghiên cứu triển khai – hu ông nghệ cao là đơn vị sự nghiệp nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ cao trực thuộc Ban uản lý hu ông nghệ cao được thành lập theo uyết định số / 00 / - B ngày 08 tháng 3 năm

00 của Ủy ban nhân dân thành phố ồ hí inh và điều chỉnh tổ chức theo uyết định số 3 9 / 009/ - B ngày 8 tháng 7 năm 009

ên viết tắt là: rung tâm & (tiếng iệt); S abs (tiếng Anh) r sở

ăn phòng và các hòng thí nghiệm của rung tâm & đặt tại hu hông gian khoa học và hu 3, đường trong hu ông nghệ cao, quận 9, thành phố ồ Chí Minh

2

rung tâm & được hà nước đầu tư trang bị cơ sở vật chất kỹ thuật ban đầu để thực hiện công tác nghiên cứu, ứng d ng, phát triển công nghệ cao, công nghệ mới

ác tổ chức và cá nhân trong/ngoài nước được tham gia hợp tác đầu tư phát triển rung tâm & theo quy định của luật pháp

1.2 Lịch sử hình thành

gày 08 tháng 3 năm 00 rung tâm Nghiên cứu triển khai – Khu Công nghệ cao được thành lập theo Quyết định số / 00 / -UB của Ủy ban nhân dân thành phố Hồ hí inh ơ sở văn phòng và phòng thí nghiệm tiền trạm tạm thời đặt tại 35 Nguy n Thông, Quận 3, TP.HCM

ến năm 009, rung tâm được tiếp nhận đầu tư máy móc, trang thiết bị hiện đại cho hai Phòng thí nghiệm bán dẫn và Phòng thí nghiệm nano đặt tại Khu I3 Phòng thí nghiệm ơ khí chính xác và ự động hóa được một số doanh nghiệp trong Khu Công nghệ cao hỗ trợ các máy móc tự động CN , gia công cơ, d ng c cũng đã đi vào họat động từ năm 009

Các phòng thí nghiệm hiện có của Trung tâm gồm:

Phòng thí nghiệm bán dẫn với Phòng sạch rộng 630 m2, class 100 và class 10.000

- Phòng thí nghiệm công nghệ nano

- Phòng thí nghiệm ơ khí chính xác và Tự động hóa

- Phòng R&D công nghệ sinh học

Trong khoảng 03 năm kế tiếp, Trung tâm xây dựng tiếp:

- Phòng thí nghiệm công nghệ thông tin

- Phòng thí nghiệm năng lượng mới

Dự kiến đến năm 0 , hởi công xây dựng Khu liên hợp R&D – ơm tạo (Innovation Center) tại Khu Không gian khoa học trong Khu công nghệ cao ây sẽ

là tr sở chính cho các họat động của Trung tâm R&D từ năm 0 trở đi

3

CÁC CỘT MỐC VỀ KẾT QUẢ &D VÀ ỐI TÁC LIÊN KẾT 2004: Than nano lỏng, Mực in vi tính chống thấm với công nghệ nano

2005: Nghiên cứu thành công mực in laser từ than nano lỏng Nghiên cứu Pin

nhiên liệu DMFC với màng PEM tự chế

2006: Chế tạo thành công Ống than nano (Carbon Nano Tube) từ vật liệu rẻ

tiền (xơ dừa, bông vải, bả cà phê) theo phương pháp tổng hợp mới

2007: Chuyển giao công nghệ Than nano lỏng và Mực in laser cho Công ty

Bút bi Thiên Long

2008: Carbon Nano Tube ứng d ng cho nano composite với rubber latex

Thiết kế chế tạo Buồng hút khí tự động cho Phòng Thí nghiệm Sinh hóa hế tạo khuôn đúc kéo thanh composite (vải sợi thủy tinh) cho công ty Thiết bị điện miền Nam Thiết kế máy HDP-CVD cho công ty GCS

2009: Chuyển giao 0 ý tưởng công nghệ cho ông : / ăng

ký Patent số No.11/555.363 tại Mỹ về Than ống và Than sợi nano tổng hợp ở dạng rắn (Solid hase Synthesized arbon ano Fiber nd ube); / ăng ký atent số

No 20070077478A1 (tại Mỹ) về àng điện phân tử sử d ng phức chất nano áp

d ng cho pin nhiên liệu (Electrolyte Membrane For Fuel Cell Utilizing Nano

Composite)

Nghiên cứu chế tạo Kho hàng tự động hóa AS/RS (Automatic Storage and etrieval System) kích thước dài 14 m, cao 5 m, rộng 2 m với 03 robot: S/R, xe tự hành và (đề tài cấp nhà nước KC.03

2010: Nghiên cứu Pin nhiên liệu dùng công nghệ vật liệu nano (Ghép nhiều

pin để thành máy phát có công suất khá lớn dùng được cho máy tính, thắp sáng, ) Nghiên cứu chế tạo thành công Bio-chip (QCM), thử nghiệm phát hiện virus,

vi khuẩn, DNA, tác nhân hóa học, sinh học, (đề tài hợp tác với IC-DREC- TP.HCM)

Xây dựng mạng liên kế i các Vi n, ường ong à ngoài nư c:

4

- Hợp tác nghiên cứu khoa học công nghệ với Trung tâm Thiết kế đào tạo vi mạch ( E ) ại học quốc gia (tháng 0/ 009) ai bên đã thực hiện một số hợp tác như trên báo cáo

- Thỏa thuận liên kết với Trung tâm Thiết bị mới (Neptech- Sở KH&CN) và rung tâm ào tạo hu (tháng 6/ 009) ào tạo hai khóa về chuyên môn cho các nghiên cứu viên

- Liên kết hợp tác nghiên cứu khoa học với các công ty: Sonion, Q.sic, Vmicro, GES (Mỹ)

Viet Liên kết chế tạo Solar cell với PTN Nano của ại học Quốc gia TP.HCM

- Triển khai hợp tác với iều khiển số và Kỹ thuật hệ thống – : ký 03 chuyên đề chế tạo bộ điều khiển robot vào tháng 01/2010

1.3 m nh à m c iê

m nh

- Nghiên cứu triển khai khoa học công nghệ trong các lĩnh vực công nghệ cao

- Chuyển giao công nghệ các kết quả R&D

- ào tạo, huấn luyện đội ngũ nhân lực & các lĩnh vực công nghệ cao ưu tiên

- Tạo cầu nối bền vững, thường trực giữa R&D và doanh nghiệp ứng d ng công nghệ cao

c iê

Nghiên cứu tạo ra các sản phẩm khoa học công nghệ, sáng chế trong các lĩnh vực Công nghệ cao có khả năng thương mại hoá, có tính cạnh tranh cao trên trường quốc tế

Trở thành đầu mối hợp tác khoa học và công nghệ trong/ngoài nước, tiếp nhận các đơn đặt hàng nghiên cứu triển khai, thử nghiệm sản phẩm đề tài KH&CN từ các công ty, viện, trường, vườn ươm công nghệ, các tổ chức và cá nhân có nhu cầu, trước tiên là các doanh nghiệp trong Khu công nghệ cao

5

ào tạo, thu hút nhân tài nhằm tạo ra đội ngũ chuyên viên nghiên cứu khoa học công nghệ ph c v công tác nghiên cứu, ứng d ng, ươm tạo và chuyển giao công nghệ

1.4 h c năng

ối với chức năng nghiên cứu, Trung tâm là nơi tổ chức hoạt động nghiên cứu triển khai các ngành công nghệ đã được xác định trong khu công nghệ cao bao gồm: Công nghệ vật liệu mới, vật liệu nano và các ứng d ng trong công nghệ năng lượng mới, Công nghệ vi điện tử và quang – điện tử, cơ khí chính xác và tự động hóa; Công nghệ thông tin, truyền thông và công nghệ phần mềm tin học; Công nghệ sinh học ph c v cho sức khỏe cộng đồng; và các lĩnh vực công nghệ cao theo từng thời kỳ phát triển

ối với chức năng sản xuất kinh doanh, rung tâm là đầu mối hợp tác liên kết tìm ra thị trường kinh doanh các kết quả nghiên cứu, các ứng d ng công nghệ với các doanh nghiệp trong và ngoài nước theo phương thức sản xuất sản phẩm công nghệ cao ở dạng thử nghiệm, qui mô nhỏ để thăm dò thị trường và chuyển giao cho các doanh nghiệp thực hiện

ối với chức năng đào tạo, xây dựng nguồn nhân lực công nghệ cao, Trung tâm tham gia đào tạo đội ngũ chuyên viên khoa học và công nghệ qua thực ti n triển khai nhằm ph c v cho nghiên cứu, thiết kế, sản xuất của các ngành công nghệ cao,

ph c v cho ứng d ng ươm tạo, chuyển giao công nghệ, các viện, trường, vườm ươm công nghệ, các tổ chức và cá nhân có nhu cầu; trước tiên là các nhà đầu tư trong Khu Công nghệ cao

Với ba chức năng đã nêu trên thì nhiệm v chính và trước mắt của Trung tâm

là khai thác, sử d ng các thiết bị hiện đại và tiến hành các hoạt động nghiên cứu, triển khai tại các phòng thí nghiệm một cách hiệu quả Làm tốt nhiệm v này, Trung tâm sẽ là nơi tiếp thu công nghệ quốc tế cao nhất và mới nhất, sáng tạo công nghệ nguồn, đào tạo nội lực, chuyển giao công nghệ và tạo giá trị gia tăng cho tài nguyên quốc gia

6

1.5 hạ ầng

Trung Tâm Nghiên Cứu Triển Khai Khu Công Nghệ Cao (RD-SHTP) hoạt động dưới hình thức mở Có thể hợp tác với tất cả các tổ chức và nhà nghiên cứu thuộc chính phủ, trường đại học, viện nghiên cứu và các công ty tại ViệtNam cũng như các quốc gia khác trên thế giới

iện tại, rung âm ghiên ứu riển hai gồm có 3 phòng thí nghiệm:

- hòng hí ghiệm ông ghệ ano

- hòng hí ghiệm ông nghệ Bán ẫn

- hòng hí ghiệm ơ hí hính Xác à ự ộng óa

- hòng nghiên cứu triển khai công nghệ sinh học

Các phòng thí nghiệm này được trang bị các thiết bị hiện đại, được sử d ng trong việc:

- ghiên cứu sản xuất thiết bị điện tử bán dẫn, hệ vị cơ điện ( E S),

E , pin mặt trời (Solar ell), màng mỏng, ống than nano ( ), nghiên cứu công nghệ nano,…

- o lường và kiểm tra các đặc tính cơ, quang, điện của màng mỏng và linh kiện bán dẫn

hòng thí nghiệm bán dẫn bao gồm: 630 m2 phòng sạch đạt tiêu chuẩn 0.000, có thể chứa tất cả các thiết bị sản xuất và đo lường các linh kiện bán dẫn; và

lass-60 m2 phòng sạch đạt tiêu chuẩn lass- 00 để tiến hành quá trình quang khắc goài ra còn có phòng ph trợ, có thể cung cấp nước khử ion, cung cấp khí, cung cấp nguồn điện dự phòng (< 0s) cho phòng sạch

húng tôi đặc biệ- quan tâm tới các hợp tác trong các lĩnh vực phát triển mới như: hệ vi cơ điện ( E S), cảm biến (Sensor), E , pin mặt trời (Solar ell), aser, năng lượng mới, công nghệ vật liệu nano, obot và hệ thống tự động hóa

hiế bị nghiên c ản x ấ :

Phòng Thí Nghiệm Công Nghệ Nano

- Plasma CVD

- ác thiết bị tạo màng: hệ thống phún xạ (Sputtering), hệ thống bốc bay bằng chùm điện tử (E-Beam Evaporator), hệ thống lắng đọng hóa học pha hơi sử

d ng vật liệu cơ kim ( ), hệ thống lắng đọng hóa học pha hơi sử

d ng lasma tăng cường ( E (Si x, Si3N4), lò khuếch tán

- Wet Benches (rửa wafer, ăn mòn kim loại)

- áy cắt rời ie ( ie cutter), máy hàn dây (wire bonder), máy nung đế phẳng (hot plates), lò nung (ovens),

- ác thiết bị đo lường màng mỏng (máy đo biên dạng ( rofilometer), phát huỳnh quang ( ), nhi u xạ tia X (X ))

- ác thiết đị đo lường đặc tính điện (máy đo all ( all easurement), đặc trưng - ( robe Station), o điện trở bề mặt (Four-Point Probe))

- hần mềm mô phỏng ( ), phần mềm mô hình hóa phân tử

Các thiết bị chuyên đo lường

- hi u xạ tia X (X )

- ính hiển vi quét điện tử (SE )

- Kính hiển vi lực nguyên tử ( F ), kính hiển vi quét xuyên hầm (S )

- áy cộng hưởng từ hạt nhân ( hoton )

- áy quang phổ hồng ngoại dùng thuật toán biến đổi Fourier (F )

Phòng Thí Nghiệm Cơ Khí Chính Xác Và Tự Động Hóa:

- hiết kế kỹ thuật bằng máy tính , thiết kế sản xuất tích hợp máy tính CIM

- áy phay và máy tiện

8

- ịch v gia công cơ khí chính xác

- ạo nguyên mẫu nhanh, các thiết bị sản xuất các sản phẩm nhựa và composite

- ệ thống tự động hóa, obot công nghiệp ( S/ S, máy điều khiển, hệ thống chính-ph )

- óng gói E S, đóng gói E

1.6 đồ tổ ch c trung tâm R & D

Hình 1.2 Sơ đồ tổ chức trung tâm

9

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ NANO

2.1 ịnh nghĩa công ngh nano

ăm 9 9 giáo sư ichard Feynman ( iện kỹ thuật Massatchusets- ) đề ra một thuyết táo bạo: "Thay vì phân chia vật chất, tại sao chúng ta không đi từ cái vô cùng nhỏ?" ười năm sau, sinh viên Eric rexler nghĩ ra thuật ngữ Nanotechnology ăm 98 , nhà nghiên cứu erd Bining ( ức) và Heinrich Rohrer (Thuỵ Sỹ) tạo ra kính hiển vi, có khả năng nhìn những vật chỉ nhỏ bằng 1/25 kích thước phân tử Một năm sau, họ đoạt giải obel ăm 990, một nhà nghiên cứu của hãng IBM Don Eigler mới đạt được những thành công từ kỹ thuật NANO,

là vẽ lại được biểu tượng của nhiều công ty bằng những dạng vật chất siêu nhỏ, từ

kỹ thuật siêu nhỏ Từ đó xem như được công chúng biết đến

Công nghệ nano, đọc là công nghệ nanô, (tiếng Anh:nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo cũng như ứng d ng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanômét (nm, 1 nm = 10-9m) Ranh giới giữa công nghệ nano và khoa học nano đôi khi không rõ ràng, tuy nhiên chúng đều có chung đối tượng là vật liệu nano

Công nghệ NANO cho phép sản xuất các vật liệu có tính ổn định cơ học ở nồng độ chất độn rất thấp iều này tạo ra lợi thế rõ ràng về mặt trọng lượng, nhất

là khi áp d ng trong sản xuất các ph tùng ô tô nhập vào ngành sản xuất vật liệu công nghiệp

Công nghệ nano bao gồm các vấn đề chính sau đây:

 ơ sở khoa học nano

 hương pháp quan sát và can thiệp ở qui mô nm

 Chế tạo vật liệu nano

 ng d ng vật liệu nano

2.2 Phân loại vật li u nano

Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nano mét Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái, rắn, lỏng và khí Vật

Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau

2.3 khoa học của công ngh nano

ó ba cơ sở khoa học để nghiên cứu công nghệ nano

2.1.1 Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chấ lượng tử

ối với vật liệu vĩ mô gồm rất nhiều nguyên tử, các hiệu ứng lượng tử được trung bình hóa với rất nhiều nguyên tử ( μm3 có khoảng 1012 nguyên tử) và có thể

bỏ qua cácthăng giáng ngẫu nhiên hưng các cấu trúc nano có ít nguyên tử hơn thì các tính chất lượng tử thể hiện rõ ràng hơn í d một chấm lượng tử có thể được coi như một đại nguyên tử, nó có các mức năng lượng giống như một nguyên tử

2.1.2 Hi u ng b mặt

Khi vật liệu có kích thước nm, các số nguyên tử nằm trên bề mặt sẽ chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử Chính vì vậy các hiệu ứng có liên quan đến bề mặt, gọi tắt là hiệu ứng bề mặt sẽ trở nên quan trọng làm cho tính chất của vật liệu

có kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu ở dạng khối

2.1.3 ích hư c t i hạn

Các tính chất lý- hóa của các vật liệu đều có một giới hạn về kích thước

ộ dài suy giảm 10-100

ộ sâu bề mặt kim loại 10-100

ính siêu dẫn ộ dài liên kết cặp ooper 0,1-100

12

vật liệu Ví d : điện trở của một kim loại tuân theo định luật Ohm ở kích thước vĩ

mô mà ta thấy hàng ngày Nếu ta giảm kích thước của vật liệu xuống nhỏ hơn quãng đường tự do trung bình của điện tử trong kim loại, mà thường có giá trị từ vài đến vài trăm nm, thì định luật hm không còn đúng nữa úc đó điện trở của vật có kích thước nano sẽ tuân theo các quy tắc lượng tử Không phải bất cứ vật liệu nào

có kích thước nano đều có tính chất khác biệt mà nó ph thuộc vào tính chất mà nó được nghiên cứu Các tính chất khác như tính chất điện, tính chất từ, tính chất quang và các tính chất hóa học khác đều có độ dài tới hạn trong khoảng nm Chính

vì thế mà người ta gọi ngành khoa học và công nghệ liên quan là khoa học nano và công nghệ nano

2.4 Chế tạo vật li u nano

Vật liệu nano được chế tạo bằng hai phương pháp: phương pháp từ trên xuống (top-down) và phương pháp từ dưới lên (bottom-up) hương pháp từ trên xuống là phương pháp tạo hạt kích thước nano từ các hạt có kích thước lớn hơn; phương pháp từ dưới lên là phương pháp hình thành hạt nano từ các nguyên tử

2.4.1 hư ng pháp ừ trên xuống

Nguyên lý: dùng kỹ thuật nghiền và biến dạng để biến vật liệu thể khối với tổ chức hạt thô thành cỡ hạt kích thước nano ây là các phương pháp đơn giản, rẻ tiền nhưng rất hiệu quả, có thể tiến hành cho nhiều loại vật liệu với kích thước khá lớn (ứng d ng làm vật liệu kết cấu) rong phương pháp nghiền, vật liệu ở dạng bột được trộn lẫn với những viên bi được làm từ các vật liệu rất cứng và đặt trong một cái cối Máy nghiền có thể là nghiền lắc, nghiền rung hoặc nghiền quay (còn gọi là nghiền kiểu hành tinh) Các viên bi cứng va chạm vào nhau và phá vỡ bột đến kích thước nano Kết quả thu được là vật liệu nano không chiều (các hạt nano) hương pháp biến dạng được sử d ng với các kỹ thuật đặc biệt nhằm tạo ra sự biến dạng cự lớn(có thể >10) mà không làm phá huỷ vật liệu, đó là các phương pháp S điển hình Nhiệt độ có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào từng trường hợp c thể Nếu nhiệt độ gia công lớn hơn nhiệt độ kết tinh lại thì được gọi là biến dạng nóng, còn ngược lại thì được gọi là biến dạng nguội Kết quả thu được là các vật liệu nano một

13

chiều (dây nano) hoặc hai chiều (lớp có chiều dày nm) Ngoài ra, hiện nay người ta thường dùng các phương pháp quang khắc để tạo ra các cấu trúc nano

2.4.2 hư ng pháp ừ dư i lên

Nguyên lý: hình thành vật liệu nano từ các nguyên tử hoặc ion hương pháp

từ dưới lên được phát triển rất mạnh mẽ vì tính linh động và chất lượng của sản phẩm cuối cùng Phần lớn các vật liệu nano mà chúng ta dùng hiện nay được chế tạo từ phương pháp này hương pháp từ dưới lên có thể là phương pháp vật lý, hóa học hoặc kết hợp cả hai phương pháp hóa-lý

hư ng pháp ật lý: là phương pháp tạo vật liệu nano từ nguyên tử hoặc

chuyển pha Nguyên tử để hình thành vật liệu nano được tạo ra từ phương pháp vật lý:bốc bay nhiệt (đốt, phún xạ, phóng điện hồ quang) hương pháp chuyển pha: vật liệu được nung nóng rồi cho nguội với tốc độ nhanh để thu được trạng thái vô định hình, xử lý nhiệt để xảy ra chuyển pha vô định hình - tinh thể (kết tinh) (phương pháp nguội nhanh) hương pháp vật lý thường được dùng để tạo các hạt nano, màng nano, ví d : ổ cứng máy tính

hư ng pháp hóa học: là phương pháp tạo vật liệu nano từ các ion hương

pháp hóa học có đặc điểm là rất đa dạng vì tùy thuộc vào vật liệu c thể mà người ta phải thay đổi kỹ thuật chế tạo cho phù hợp Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể phân loại các phương pháp hóa học thành hai loại: hình thành vật liệu nano từ pha lỏng(phương pháp kết tủa, sol-gel, ) và từ pha khí (nhiệt phân, ) hương pháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano, hương pháp kết hợp: là phương pháp tạo vật liệu nano dựa trên các nguyên tắc vật lý và hóa học như:điện phân, ngưng t từ pha khí, hương pháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano,

2.5 Ứng d ng của công ngh nano

2.5.1 Các ng d ng v năng lượng

CNTs có khả năng tích trữ năng lượng cao Tốc độ chuyển tải điện tử từ cực này sang cực kia với vật liệu CNTs là rất nhanh o đó hiệu suất của các pin nhiên

Hình 2.1 Mô hình sự xen giữa của Li và hấp thụ H 2

2.5.2 Ứng d ng trong các linh ki n đi n tử

- Thiết bị phát xạ điện tử trường:

Yêu cầu chung là ngưỡng thế phát xạ của vật liệu phải thấp, mật độ dòng phải

có độ ổn định cao, vật liệu phát xạ phải có đường kính nhỏ cỡ nanomet, cấu trúc tương đối hoàn hảo, độ dẫn điện cao, độ rộng khe năng lượng nhỏ và ổn định về mặt hóa học ác điều kiện này, vật liệu s đáp ứng đầy đủ ơn nữa, CNTs lại tương đối trơ về mặt hóa học nên có độ ổn định về mặt hóa học rất cao

Các ứng d ng sử d ng vật liệu CNTs cho các thiết bị phát xạ điện tử trường

như: transistor hiệu ứng trường, các thiết bị hiển thị bản mỏng, tip STM, AMF

- Đầu dò nano:

15

Do tính dẻo dai khả năng dẫn điện nên s được sử d ng như các đầu dò quét trong các thiết bị kính hiển vi điện tử AFM và STM Thuận lợi chủ yếu của các đầu dò loại này là độ phân giải được cải thiện hơn nhiều so với các tip Si hoặc các tip kim loại mà không phá mẫu (do s độ đàn hồi cao)

Các ống CNTs gắn trên đầu tip có thể được biến tính bằng cách gắn các nhóm chức năng ( ) để tăng các tương tác hóa, sinh ác tip này có thể được sử

d ng như các đầu dò phân tử, ứng d ng trong các lĩnh vực hoá học và y sinh

- Các ứng dụng sensor:

hông thường, vật liệu s được biến đổi trước khi ứng d ng vào các sensor

để tăng khả năng tương tác hóa học cũng như đặc tính tương tác hay hấp th có chọn lọc, tùy theo yêu cầu của từng ứng d ng Chẳng hạn với các sensor xác định nồng độ cồn cực thấp sử d ng vật liệu CNTs thì vật liệu CNTs phải được biến đổi trước để tạo các nhóm COOH trên bề mặt Các nhóm này sẽ tương tác với phân tử ethanol (CH

3CH

2OH) và gắn các phân tử này lên bề mặt s, làm thay đổi độ dẫn điện của vật hấp th Từ sự thay đổi này, nồng độ cồn được hấp th có thể xác định được

2.5.3 Các vật li u tổ hợp

Các vật liệu composite trên cơ sở vật liệu s đều tỏ ra các đặc tính cơ lý tốt như độ bền, độ dẻo dai cao Với các vật liệu polyme dẫn, CNTs có thể làm tăng khả năng dẫn điện của chúng khi được pha tạp vào

Hình 2.2 Sợi composite của polyaniline với CNT

16

Một hướng ứng d ng khác cũng đang được tập trung nghiên cứu là mạ crôm gia cường vật liệu CNTs Vật liệu s được pha vào dung dịch mạ Trong quá trình mạ điện hóa, s được xen lẫn vào trong lớp mạ và định vị một cách ngẫu nhiên trên lớp mạ hoặc hút tĩnh điện (với CNTs biến tính) Kết quả mạ cho thấy độ cứng tăng rỗ rệt và lớp mạ cũng nhẵn hơn

Các sản phẩm từ Nano:

- Ống han arbon phát sáng ng d ng làm đèn thế hệ mới

- Ống han arbon ( arbon ano ube) ứng d ng cho nano composite với rubber latex hí d : dùng cho chế tạo lốp xe ôtô chịu nhiệt, ma sát rất cao

- in mặt trời sử d ng composite của bán dẫn a họ n với phẩm hữu cơ, và CIGS (copper indium gallium selenide), hợp chất khuếch đại ánh sáng iệu suất dự kiến lớn hơn các pin mặt trời hiện đang phổ biến trên thị trường (>50% )

- ực in laser, áp d ng công nghệ tạo hạt nano ( huyển giao công nghệ cho công ty Bút bi Thiên Long)

- in nhiên liệu dùng công nghệ vật liệu nano ( hép nhiều pin để thành máy phát có công suất khá lớn dùng được cho máy tính, thắp sáng, )

2.6 Công ngh nano - mối quan tâm của chính phủ các nư c

Mỹ là quốc gia rất quan tâm đến NANO Tổng thống Bill Clinton khi còn đương nhiệm đã thành lập Viện nghiên cứu kỹ thuật NANO quốc gia Ông Bush năm 003 đã chi 7 0 triệu đô la, so với năm 00 chỉ 604 triệu đô la cho nghiên cứu gười Mỹ hy vọng NANO sẽ có nhiều ứng d ng triệt để cho các ngành y

tế, giáo d c, năng lượng, giao thông và cả tư pháp àng loạt thiết kế các máy bước đầu đã đạt được một số kết quả khả quan trong ngành y tế gay cơ quan S cũng đang nghĩ đến việc giảm bớt khối lượng hành lý cho phi công vũ

tr , vì hiện nay mỗi người phải mang đến 150 kg Nhà khoa học Mayya Meyyappan còn cho rằng một "hành lang đi lại" giữa trái đất và sao hoả sẽ hình thành trước năm

2020, với trạm dừng là mặt trăng hời gian đi lại chỉ 5 giờ Muốn vậy, phải cần đủ loại vật chất để xây các trạm và hành lang hưng dù sao, với Mỹ quân sự

17

vẫn là m c tiêu ưu tiên ì vậy, Bộ quốc phòng Mỹ đã kết hợp với MIT thành lập Viện nghiên cứu kỹ thuật NANO cho quân nhân Nhiệm v của kỹ thuật NANO trong viện này là tạo ra những loại vải đặc biệt, giúp những binh đoàn hoá học thoát khỏi hơi độc của đối phương Bản hợp đồng cho quần áo không thôi đã trị giá 50 triệu đô la (đến năm 0 3)

Không chỉ có Mỹ, Nhật Bản năm 00 đã đầu tư 7 0 triệu đô la cho , Trung Quốc là 200 triệu và Hàn Quốc là 150 triệu đô la hâu Âu trong thập niên qua đã tạo điều kiện nghiên cứu lý thuyết về & E đã xác định 5 động lực chính đối với nghiên cứu và ứng d ng Công nghệ là: ăng cường đầu tư và hợp tác trong nghiên cứu ứng d ng Phát triển cơ sở hạ tầng cho nghiên cứu và ứng d ng công nghệ , có tính đến nhu cầu của các ngành Công nghiệp và các cơ quan nghiên cứu; Hỗ trợ việc giáo d c và đào tạo cán bộ nghiên cứu; ảm bảo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển giao và đổi mới công nghệ để đưa các kiến thức về công nghệ NANO vào các sản phẩm và các quy trình công nghiệp

ối với Việt Nam, trong nỗ lực đi tắt đón đầu, vào tháng 8/2006 tại Cần hơ

đã tổ chức Hội thảo khoa học toàn quốc về ứng d ng công nghệ NANO, với sự đăng đàn của nhiều nhà khoa học thế giới

Kỹ thuật NANO là cả một quy trình phức tạp, đòi hỏi nhiều bài toán và lời giải liên hoàn Với ngành năng lượng, NANO là vị cứu tinh trong tương lai Hãng

B đang tạo ra những phân tử NANO có 2 tính chất: vừa là kim loại vừa mang tính bán dẫn Những phân tử này sẽ tạo ra những thế hệ máy tính cực khoẻ và bền Với người Anh, kỹ thuật còn được cảnh sát trông cậy, ít ra là phương pháp dùng những viên bi phát sáng Những viên bi siêu nhỏ này, khi gặp những phân tử

mồ hồi hay mỡ của thủ phạm, sẽ tự động phát sáng như lân tinh iều này giúp cảnh sát đỡ phải lần mò tại hiện trường như hiện nay

Nhu cầu phát triển của công nghệ nói chung và của công nghệ NANO nói riêng luôn đặt cho các nhà khoa học nhiều vấn đề mới, mang tính tổng hợp, liên ngành Một sản phẩm công nghệ chỉ được coi là thành công hay có nhiều hứa hẹn

18

nếu nó phát triển được trên nền tảng phát triển của chính nó ược sử d ng rộng rãi, đem lại hiệu quả kinh tế để có thể "lấy ngắn nuôi dài", thúc đẩy trở lại sự phát triển sản xuất, đưa trình độ công nghệ của chính nó lên một tầm cao mới Việc mở rộng khái niệm về các cỗ máy đến mức có thể xoá đi ranh giới phân chia thế giới của sự sống và thế giới không có sự sống, vấn đề thường gặp ở lĩnh vực công nghệ NANO, không phải là chuyện vi n tưởng Thực tế, việc mở rộng đó, đã tạo nên cú hích phát triển, làm phong phú thêm các cách tiếp cận công nghệ

2.7 Các thiết bị dùng trong vi c nghiên c u và quan sát các cấu trúc nano

Một trong những thiết bị được sử d ng nhiều trong công nghệ nano là kính hiển vi quét sử d ng hiệu ứng đường ngầm (Scanning Tunneling Microscope - STM) Nó chủ yếu bao gồm một đầu dò cực nhỏ có thể quét trên bề mặt Tuy nhiên,

do đầu dò này chỉ cách bề mặt của vật cần quan sát vào khoảng vài nguyên tử và đầu dò có cấu trúc tinh vi (kích thuớc cỡ chừng khoảng vài phân tử hoặc nguyên tử), cho hiệu ứng cơ lượng tử xảy ra hi đầu dò được quét trên bề mặt, do hiệu ứng đường ngầm, các điện tử có thể vượt qua khoảng không gian giữa bề mặt của vật liệu và đầu dò Kỹ thuật này làm cho một máy tính có thể xây dựng và phóng đại những hình ảnh của phân tử và nguyên tử của vật chất

Những phương tiện d ng c khác bao gồm:

 Molecular beam epitaxy

 Molecular self-assembly

 Electron beam lithography

 Focused ion beam

 Electron microsopy

 X-ray crystallography

 NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy

 AFM (Atomic Force Microsopy)

 SEM (Scanning Electron Microscopy)

 TEM (Transmission Electron Microscopy)

ý nhất

Fullerene là những c m/phân tử carbon lớn, trong hình dạng của một khối cầu rỗng, elip hoặc ống Ống nano là loại cấu trúc fullerene, trong đó cũng bao gồm cả buckyball Trong khi buckyball có dạng hình cầu, một ống nano lại có dạng hình

tr , với ít nhất một đầu được phủ bởi một bán cầu có cấu trúc buckyball

Hình 3.1 Các dạng thù hình của cacbon

20

a) Kim cương; b) Than chì; c) Lonsdaleite – kim cương hình l c giác; d) C60 (Buckminsterfullerene or buckyball); e) 0; f) 70; g) arbon vô định hình; h) arbon nanotubes đơn lớp

Các ống nano carbon ( s), được coi như một dạng thù hình mới của carbon Một ống nano đơn lớp là một tấm than chì độ dày 1 nguyên tử carbon cuộn tròn lại thành một hình tr liền Tên của chúng được đặt theo hình dạng, do đường kính của ống nano vào cỡ vài nanometer (xấp xỉ nhỏ hơn 0.000 lần sợi tóc), trong khi độ dài của chúng có thể lên tới vài milimete Với tỉ lệ chiều dài/đường kính lớn như thế nên có thể xem CNTs là dạng fullerenes một chiều

iều đặc biệt ở CNTs là nó có nhiều tính năng khác thường, ưu việt hơn hẳn các loại vật liệu khác như bền hơn thép nhiều lần, cứng hơn kim cương, dẫn đi n tốt hơn đồng, dẫn nhiệt tốt hơn kim cương… ới những tính chất cơ, nhiệt, điện ưu việt như thế, CNTs có tiềm năng ứng d ng to lớn trong các ngành công nghệ nano, điện tử, quang học, vật liệu và y dược Hiện nay, s được ứng d ng rộng rãi như chất ph gia tăng cường tính năng cho nhiều loại vật liệu như nhựa và sợi carbon…

Hình 3.2 Ống nano carbon đơn lớp

ơn hai mươi năm sau, berlin, Endo và oyama đã đăng hình ảnh rõ ràng của sợi carbon rỗng với đường kính cỡ nanometer được tổng hợp bằng cách sử d ng rystal rowth năm 976 ông trình của Endo nhằm phân tích cấu trúc bên trong của sợi carbon được chế tạo bằng cách nhiệt phân benzene và ferrocene ở 000 độ

C, và làm sáng tỏ cơ chế hình thành của chúng để điều khiển việc sản xuất sợi carbon quy mô lớn (loại sợi này còn được gọi là vapor grown carbon fibers; VGCFs) Nhiều điều kiện tổng hợp đã được thử nghiệm nhằm tạo loại sợi mỏng (< 00 nm) để có thể ch p được bằng kính hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao (HRTEM) Với những hình ảnh thu được, cho thấy quá trình nhiệt phân có thể sản xuất các ống graphite kích thước nano, và đó cũng là những hình ảnh đầu tiên

về SWNTs và MWNTs Một lần nữa, bài báo đã không tạo được sự ảnh hưởng lớn với cộng đồng nghiên cứu khoa học vì lúc đó họ đang tập trung nghiên cứu việc chế tạo và sản xuất đại trà sợi carbon kích thước micro từ sự nhiệt phân polyacrylonitrile mà hiện giờ là một sản phẩm gia cường phổ biến trên thị trường cho các loại composite

22

Hình 3.3 Hình HRTEM của hai SWNTs cắt nhau với lớp phủ carbon vô định hình

Hình 3.4 Hình ảnh phóng to của một ống grapheme riêng lẻ và được cho là hình

ảnh đầu tiên về SWNTs Đường kính ống khoảng 4 nm

Hình 3.5 Hình ảnh HRTEM của một MWNTs bên trên cùng với một SWNTs

được chỉ thị bằng mũi tên

23

Sau đó, John brahamson đã trình bày bằng chứng của ống nano carbon tại Biennial Conference of Carbon lần thứ 14 ở trường enn State nawmg 979 Báo cáo đã mô tả các ống nano carbon là những sợi carbon được sản xuất trên các cực dương bằng carbon trong quá trình phóng điện hồ quang

Trong nawmg 1981, một nhóm các nhà khoa học ga đã đăng kết quả nghiên cứu đặc tính cấu trúc và hóa học của các hạt nano carbon bằng phương pháp oxy hóa khử xúc tác nhiệt (thermalcatalytical disproportionation) với carbon monoxide Với các kết quả TEM và XRD, các tác giả đã đưa ra giả thiết những tinh thể ống carbon đa lớp được tạo thành bằng việc cuộn các lớp grapheme thành hình tr Ngoài ra, một đăng ký phát minh của H G Tennent thuộc Công ty Hyperion Catalyst International (Mỹ) năm 987 đã tuyên bố cách sản xuất các sợi carbon nhỏ rời hình tr “cylindrical discrete carbon fibrils” với đường kính khoảng 3,5 – 70 nm

và chiều dài gấp 100 lần đường kính Các ống than cũng được cho là tạo nên bởi các tấm grapheme cuộn lại thành một vùng bên ngoài gồm nhiều lớp liên t c có bề dày

cỡ nguyên tử carbon và một lõi rỗng bên trong

hưng phần lớn các tài liệu thông d ng và học thuật đều công nhận sự khám phá ra các ống than graphite rống, kích thước nano là của Sumio Iijima thuộc Công

ty điện lực ippon năm 99 ijima đã dùng E và nhi u xạ electron để đưa

ra sự tồn tại của vi ống carbon xoắn (nay gọi là ống nano) bao gồm các ống grapheme lồng nhau