Nghiên cứu về phòng thí nghiệm tự động
Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học vật liệu đang phát triển một mô hình phòng thí nghiệm tự động để tổng hợp vật liệu tiên tiến, với độ chính xác và hiệu suất cao hơn so với phương pháp thủ công.
Chủ nhiệm dự án
Dự án do GS.TS Nguyễn Thanh Tùng cùng các cộng sự thực hiện, dự kiến sẽ đi vào hoạt động vào tháng 10 năm nay. Phòng thí nghiệm tự động sẽ sử dụng hai cánh tay robot để thực hiện các thao tác như pha trộn hóa chất, gia nhiệt và kích thích bằng plasma, cho phép tạo ra hàng ngàn mẫu vật liệu nano mỗi tháng mà không cần sự can thiệp của nhà khoa học.
Quy trình hoạt động
Phòng thí nghiệm sẽ tự động chuẩn bị tiền chất, tổng hợp vật liệu, đánh giá tính chất và lưu trữ dữ liệu thông qua sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm. Hệ thống này dự kiến sẽ tăng hiệu suất tổng hợp vật liệu nano lên ít nhất 10 lần, đạt từ 50-100 mẫu mỗi ngày.
Mục tiêu nghiên cứu
Phòng thí nghiệm tự động sẽ giúp các nhà khoa học khám phá vật liệu và chứng minh tính khả thi của mô hình hiện đại trong điều kiện thực tế tại Việt Nam. Mục tiêu là xây dựng công nghệ sản xuất dữ liệu vật liệu trong nước để giải quyết các bài toán vật liệu đặc thù của Việt Nam.
Thách thức trong tổng hợp vật liệu nano
Tổng hợp vật liệu nano gặp nhiều thách thức trong việc kiểm soát kích thước, hình dạng và phân bố hạt. Các yếu tố như tiền chất, tỷ lệ, nhiệt độ, xúc tác và thời gian xử lý đều ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu. Phương pháp thủ công hiện tại gặp khó khăn trong việc tạo ra dữ liệu lớn và nhất quán.
Công nghệ plasma lạnh
Phòng thí nghiệm sử dụng phương pháp tổng hợp bằng plasma lạnh, giúp kiểm soát tốt hơn quá trình tạo ra vật liệu nano. Plasma, với khả năng tạo ra các hạt siêu nhỏ, cho phép thu thập dữ liệu lớn và chuẩn hóa theo tiêu chuẩn quốc tế, phục vụ cho ứng dụng học máy.
Ứng dụng của nano kim loại
Nano kim loại có kích thước nanomet, với các tính chất đặc biệt, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như y sinh, năng lượng và điện tử. Các vật liệu như nano vàng và bạch kim sẽ được tổng hợp tại phòng thí nghiệm mới, có khả năng ứng dụng trong cảm biến sinh học và nghiên cứu về truyền dẫn ánh sáng.
