Bài 4: Một Số Công Nghệ Mới | Công Nghệ 10 | Chương I: Đại Cương Về Công Nghệ - Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Trang 23

Sau khi học xong bài này, em sẽ:

⏹ Trình bày được bản chất của công nghệ mới.

⏹ Phát biểu được hướng ứng dụng của một số công nghệ mới.

Hình 4.1 

Quan sát và cho biết Hình 4.1 mô tả công nghệ nào. Em hãy kể tên một số lĩnh vực ứng dụng công nghệ đó và một số công nghệ mới khác mà em biết.

I – KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ MỚI

Công nghệ mới là những công nghệ có giải pháp kĩ thuật phát triển hơn so với công nghệ hiện tại ở một lĩnh vực trong cuộc sống hoặc trong sản xuất. 

Công nghệ mới được ứng dụng hầu hết các lĩnh vực trong cuộc sống. Công nghệ mới bao gồm: công nghệ vật liệu nano, công nghệ CAD/CAM/CNC, công nghệ in 3D, công nghệ năng lượng tái tạo, công nghệ trí tuệ nhân tạo, ...

II – MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MỚI

1. Công nghệ nano

Công nghệ nano là công nghệ phân tích, chế tạo và ứng dụng các vật liệu có cấu trúc nano (thường có kích thước từ 1 đến 100 nano mét).
Công nghệ nano được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp và đời sống như các lĩnh vực: cơ khí, điện tử, may mặc, thực phẩm, dược phẩm và y tế, ...

Trang 24

Khám phá

Quan sát Hình 4.2 và cho biết công nghệ nano có thể được ứng dụng trong những sản phẩm nào.

Hình 4.2. Một số sản phẩm ứng dụng công nghệ nano trong lĩnh vực y tế

Thông tin bổ sung

Trong y học, công nghệ nano được phát triển ứng dụng để điều trị nhiều loại bệnh ung thư bằng cách hạn chế các khối u phát triển và tiêu diệt chúng ở cấp độ tế bào. Trong may mặc, công nghệ nano được ứng dụng trong một số loại vải đặc biệt bằng cách đưa các hạt nano bạc vào sợi vải, các hạt này có khả năng thu hút và tiêu diệt các vi khuẩn trong quần áo.

Kết nối năng lực

Tìm hiểu trên internet hoặc qua sách, báo,... và kể tên các sản phẩm ứng dụng khác của công nghệ nano.

2. Công nghệ CAD/CAM/CNC

Công nghệ CAD/CAM/CNC là công nghệ sử dụng phần mềm CAD (Computer Aided Design) để thiết kế chi tiết, sau đó chuyển mô hình thiết kế đến phần mềm CAM (Computer Aided Manufacturing) để lập quy trình công nghệ gia công chi tiết, sau đó sử dụng máy điều khiển số CNC (Computer Numerical Control) để gia công chi tiết (Hình 4.3).

Ý tưởng cho chi tiết

CAD

Mô hình được thiết kế trên máy tính

CAM

Quy trình công nghệ gia công trên máy tính

CNC

Chi tiết thực

Hình 4.3. Sơ đồ khối các bước thực hiện gia công một chi tiết

Khám phá

Quan sát và cho biết các Hình 4.4 a, b, c tương ứng với các bước nào trong Hình 4.3.

(a)  

(b)

(c)

Hình 4.4. Một số bước gia công khuôn ép vỏ điện thoại

Ba quá trình CAD/CAM/CNC liên quan mật thiết và mang tính kế thừa với nhau theo trình tự trên. Trong đó, sản phẩm của quá trình CAD là bản vẽ thiết kế với đầy đủ kích thước, yêu cầu kĩ thuật của chi tiết cần gia công; sản phẩm của quá trình CAM là quy trình công nghệ gia công chi tiết; sản phẩm của quá trình gia công CNC là chi tiết thật được gia công trên máy điều khiển số bằng chương trình của quá trình CAM.

Công nghệ CAD/CAM/CNC được ứng dụng rất rộng rãi trong thiết kế, chế tạo ra các sản phẩm cơ khí hiện nay như: các chi tiết máy, sản phẩm y tế, các sản phẩm trong ngành khuôn mẫu, ...

3. Công nghệ in 3D

Công nghệ in 3D là công nghệ phân tách mô hình 3D thành các lớp 2D xếp chồng lên nhau. Quá trình in là việc sử dụng kĩ thuật in đắp dần từ mô hình thiết kế. Các lớp vật liệu sẽ được đáp chồng lên nhau một cách tuần tự.

Công nghệ in 3D được ứng dụng rất rộng rãi trong cuộc sống như: lĩnh vực thiết kế thời trang, lĩnh vực y học, lĩnh vực cơ khí, thực phẩm, xây dựng, đồ mĩ thuật, ...

Hình 4.5. Sản phẩm của công nghệ in 3D khi độ dày các lớp khác nhau

Khám phá

Quan sát Hình 4.5 và cho biết độ nhẵn bề mặt của sản phẩm in 3D phụ thuộc vào yếu tố nào.

So sánh cách tạo ra sản phẩm nhựa bằng công nghệ in 3D và công nghệ khác về cách làm, ưu điểm và hạn chế.

Trang 26

Luyện tập

Quan sát Hình 4.6 và nêu tên của một số lĩnh vực sử dụng công nghệ in 3D.

a b c d e

Hình 4.6. Một số lĩnh vực sử dụng công nghệ in 3D

4. Công nghệ năng lượng tái tạo

Công nghệ năng lượng tái tạo là công nghệ sản xuất năng lượng trên cơ sở chuyển hoá từ các nguồn năng lượng liên tục, vô hạn, ít tác động tiêu cực đến môi trường như năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng địa nhiệt, năng lượng nước, ...

Hình 4.7. Một số công nghệ năng lượng tái tạo

Trang 27

Khám phá

Quan sát Hình 4.7 và cho biết trong hình có những công nghệ năng lượng tái tạo nào.

Ứng dụng của công nghệ năng lượng tái tạo chủ yếu dùng để sản xuất điện, bên cạnh đó còn có những ứng dụng khác như để sưởi ấm (địa nhiệt), tạo nước nóng,....

5. Công nghệ trí tuệ nhân tạo

Công nghệ trí tuệ nhân tạo, viết tắt là AI (Artificial Intelligence), là công nghệ mô phỏng các hoạt động trí tuệ của con người bằng máy móc, đặc biệt là các hệ thống máy tính.

Sản phẩm của công nghệ trí tuệ nhân tạo là phần mềm máy tính có thể tự động hoá các hành vi thông minh như con người (biết cảm xúc, biết tự phân tích và đánh giá, ...).

Ngày nay, dưới sự phát triển của khoa học và kĩ thuật, công nghệ trí tuệ nhân tạo được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống như các lĩnh vực y tế, kinh doanh, giáo dục, sản xuất, ...

Khám phá

Quan sát Hình 4.8 và cho biết công nghệ trí tuệ nhân tạo có thể được ứng dụng ở những lĩnh vực nào.

Hình 4.8. Một số lĩnh vực có thể được ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo

Kết nối nghề nghiệp

Kĩ sư ngành trí tuệ nhân tạo là người tốt nghiệp đại học thuộc ngành công nghệ thông tin nhằm phát triển ứng dụng phần mềm thông minh, phát triển hệ thống tự động hoá, robot, lập trình dữ liệu,...

Trang 28

6. Công nghệ Internet vạn vật

Công nghệ Internet vạn vật viết tắt là loT (Internet of Things) là công nghệ kết nối, thu thập và trao đổi dữ liệu với nhau giữa các máy tính, máy móc, thiết bị kĩ thuật số và cả con người thông qua môi trường internet.

Công nghệ Internet vạn vật lan toả lợi ích của mạng intemet tới mọi thiết bị được kết nối. Khi một thiết bị được kết nối với intemet, nó sẽ trở nên thông minh hơn nhờ khả năng gửi hoặc nhận thông tin và tự động hoạt động dựa trên các thông tin đó.

Công nghệ Internet vạn vật có ứng dụng ở các ngành như: công nghiệp, y tế, tài chính,...

Khám phá

Quan sát và cho biết trong Hình 4.9 mô tả công nghệ Intemet vạn vật có thể được ứng dụng trong các thiết bị nào.

Hình 4. Một số thiết bị có thể được ứng dụng Intemet vạn vật 

Thông tin bổ sung

Nhà khoa học người Anh–Kevin Ashton là người lần đầu tiên đề cập đến khái niệm loT vào năm 1999.

7. Công nghệ Robot thông minh

Công nghệ Robot thông minh là công nghệ Robot có "bộ não" sử dụng tri tuệ nhân tạo được cải thiện về khả năng "nhận thức", ra quyết định và thực thi nhiệm vụ theo cách toàn diện hơn so với robot truyền thống.

Công nghệ Robot thông minh có ứng dụng rộng rãi ở nhiều ngành, lĩnh vực như: y tế, giáo dục, quân sự, giải trí, trong sản xuất, ...

Vận dụng

Trong gia đình, cộng đồng nơi em sống, có công nghệ nào trong bài học này đã được áp dụng trong thực tế. Nếu triển khai một công nghệ mới trong gia đình, em lựa chọn công nghệ nào. Hãy lí giải về sự lựa chọn của em.

Kết nối năng lực

Tìm hiểu và đề xuất một công việc cụ thể nên sử dụng robot thông minh thay thế cho con người.