bẢn tin sỐ 08/2019
Post on 02-Oct-2021
0 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 1/66
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM THÔNG TIN – THƯ VIỆN
BẢN TIN SỐ 08/2019
ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Cánh tay robot sử dụng vi khuẩn để
phát hiện hóa chất
Singapore ra mắt robot đầu bếp có
thể nấu món mì trong... 45 giây
Các động cơ siêu nhỏ có thể 'đi bộ'
để thực hiện các nhiệm vụ
Trí tuệ nhân tạo điều khiển cánh tay
robot để đóng gói các hộp và cắt giảm
chi phí
Sử dụng trí tuệ nhân tạo để dự đoán
tốt hơn thời tiết khắc nghiệt
Nga phát triển trí tuệ nhân tạo ứng
phó trong tai nạn giao thông
Radar vệ tinh mới có độ phân giải
cao có thể phát hiện nguy cơ cầu sập
Đột phá in 3D mở đường cho các sản
phẩm in bằng gỗ
Vải dệt điện tử có thể giặt được
Combo nguyên tố thông thường có
thể thay thế kim loại đất hiếm
trong các thiết bị điện tử
Thu nhiệt năng thải bằng polyme cải
tiến
Tấm phim làm mát/sưởi ấm lắp bên
trong cửa sổ có khả năng hấp thu và giải
phóng năng lượng mặt trời
Tấm pin mặt trời mới sản xuất điện
và nước sạch
Quân đội Mỹ phát triển thiết bị nhận
diện người qua nhịp tim
Áo khoác giúp những chú chó cứu
hộ tiếp nhận mệnh lệnh từ xa
Mỹ phát triển thành công hệ thống
giao tiếp bằng…bộ não
Một bước tiến tới việc phát triển não
nhân tạo
Kỹ thuật mới có thể làm sáng màn
hình và kéo dài tuổi thọ pin điện thoại
thông minh
Phát triển máy tính hóa học lưu trữ
ảnh bằng phân tử nhỏ
Máy tính trong tương lai có triển
vọng được sản xuất từ vi khuẩn
Hai nhà khoa học trẻ chế tạo thành
công máy tính nhỏ nhất thế giới
Nga phát triển công nghệ truyền wifi
từ dưới lòng đất
CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY
Phát triển công cụ giúp các thiết bị
trở nên bền bỉ hơn
Nga phát triển các công trình xây
dựng bơm hơi
Tạo ra nam châm mềm chảy như
nước
Thiết bị mới khai thác năng lượng từ
chuyển động của đầu gối
VẬT LIỆU – HÓA CHẤT
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 2/66
Các nhà khoa học khám phá một cơ
chế có vẻ nghịch lý điều chỉnh
quá trình tổng hợp dầu
Giải pháp khử mùi cơ thể từ tinh dầu
Satureja Montana (Rau húng núi)
Phát minh ra cách tẩy mực in trên
giấy
Vật liệu lấy cảm hứng từ nấm cho
chất lỏng trôi qua
Loại kính chống va đập mới lấy cảm
hứng từ thiên nhiên
Phương pháp mới vừa sản xuất khí
đốt tự nhiên vừa lưu trữ CO2
Phương pháp chuyển đổi Carbon
dioxide thành vật liệu graphene
Phương pháp hình ảnh mới hỗ trợ
khử mặn
Màng oxit kim loại - giải pháp thay
thế tiết kiệm năng lượng để tách hóa chất
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Thực phẩm không làm từ thịt hay
thực vật mà làm từ điện, và không khí:
Solein
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Sắp có vắc-xin đầu tiên được phát
triển bởi AI trên thế giới
Y DƯỢC
Đường glucose cung cấp năng lượng
cho cơ nhân tạo
Mỹ phát triển loại sợi dùng cho cơ
nhân tạo của chân tay giả
và cánh tay robot
Nga phát triển xe thông minh
neuromobile dành cho người khuyết tật
Nang tóc chức năng được phát triển
từ tế bào gốc
Vi khuẩn đường ruột - liệu pháp mới
để ngăn ngừa và đẩy lùi bệnh dị ứng
thức ăn
Cách mạng trong theo dõi sức khoẻ
tim mạch
Phát hiện tế bào mới có thể chữa
lành tổn thương tim
Khớp thần kinh nhân tạo không thấm
nước để nhận dạng mẫu trong môi
trường hữu cơ
Phát hiện các tế bào miễn dịch có
khả năng xâm nhập vào não bị lão hóa
và tấn công thế hệ tế bào thần kinh mới
Vỏ trứng có thể giúp xương mau
lành
Điều trị rối loạn tâm thần mới nhắm
mục tiêu đột biến gen thay vì các triệu
chứng
ALS: Tế bào ‘độc nhất’ có thể mở ra
con đường mới cho trị liệu
Vật liệu phục hồi răng kháng khuẩn
ngăn ngừa tái phát sâu răng
Phát triển thuật toán giúp dự đoán
nguy cơ mắc bệnh lao
Các nhà khoa học khám phá ra cách
mở đường cho tái tạo da
Băng vết thương phỏng sinh học
tăng tốc độ lành lại của vết thương
Thử nghiệm lâm sàng phân tử chống
ung thư đầy hứa hẹn
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 3/66
Virus biến đổi gen chống ung thư
tuyến tiền liệt
Phát hiện phân tử quan trọng quyết
định đến cách ung thư di căn
Xác định loại gene mở ra hy vọng
cho bệnh nhân ung thư phổi
Trung Quốc ứng dụng AI trong tầm
soát ung thư cổ tử cung
NÔNG NGHIỆP
Khắc phục những năm được mùa và
mất mùa trong sản xuất cà phê
Than sinh học có thể tăng khả năng
lưu trữ cacbon, nhưng ít tác động đến
quá trình nảy mầm và sinh trưởng của
thực vật
Xác định loại gen giúp tạo ra cây
trồng có khả năng chống biến đổi khí
hậu
Tiến hoá có kiểm soát hướng đến
thực vật
Đột phá trong phát hiện dinh dưỡng
của thực vật
Robot sử dụng máy học để thu hoạch
rau diếp
Xác định con đường di truyền để
tăng sự sống của san hô
Trang trại nuôi bò sữa trên biển đầu
tiên trên thế giới ở Hà Lan
Bắt đầu thử nghiệm thực địa vắc-xin
RTFS trên cá hồi vân
MÔI TRƯỜNG
Công nghệ mới có thể sản xuất nước
sạch cho hàng triệu người
Hệ thống sản sinh hơi nước từ năng
lượng mặt trời có thể khử nước mặn
hiệu quả
Sử dụng chất xúc tác tổng hợp và
sóng siêu âm để loại bỏ
các chất ô nhiễm trong nước
Trung Quốc sử dụng cánh tay robot
vũ trụ để phân loại rác
ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 05/2019 4/66
Cánh tay robot sử dụng vi khuẩn để phát hiện hóa chất
Một cánh tay robot sử dụng vi khuẩn
được thiết kế để "nếm" một loại hóa chất cụ
thể đã được phát triển bởi các kỹ sư, đây là
một bằng chứng về khái niệm cho robot mềm
dựa trên nền tảng sinh học.
Tầm nhìn dài hạn của các nhà khoa học
là xây dựng một microbiota tổng hợp cho các
robot mềm có thể giúp sửa chữa, tạo năng
lượng hoặc sinh học môi trường.
Robot mềm sử dụng vật liệu nhẹ, linh
hoạt và mềm mại để tạo ra những cỗ máy phù
hợp với tính linh hoạt của sinh vật và thiết kế
robot mềm thường lấy cảm hứng từ thiên
nhiên. Thêm các tế bào sống thực tế vào robot
mềm đưa các nhà khoa học thêm một bước
nữa để tạo ra các máy lai cơ học sinh học.
Thiết bị mới này sử dụng mô-đun sinh
học dựa trên vi khuẩn E.coli được thiết kế để
đáp ứng với IPTG hóa học bằng cách sản xuất
protein huỳnh quang. Các tế bào vi khuẩn cư
trú trong giếng với màng xốp, linh hoạt cho
phép các hóa chất xâm nhập nhưng giữ các tế
bào bên trong. Mô-đun sinh học này được tích
hợp vào bề mặt của một dụng cụ kẹp linh hoạt
trên cánh tay robot, vì vậy bộ kẹp có thể "nếm"
môi trường thông qua các ngón tay của nó.
Khi IPTG đi qua màng vào buồng, các tế
bào phát huỳnh quang và các mạch điện tử
bên trong mô-đun sẽ phát hiện ánh sáng. Tín
hiệu điện truyền đến bộ điều khiển của bộ
kẹp, có thể quyết định xem có nên lấy thứ gì
đó hay nhả nó hay không.
Khi thử nghiệm, dụng cụ kẹp có thể
kiểm tra bồn nước trong phòng thí nghiệm để
tìm IPTG sau đó quyết định có đặt vật thể vào
bồn tắm hay không.
Cho đến nay, robot sinh học này chỉ có
thể nếm một thứ và thật khó để thiết kế các hệ
thống có thể phát hiện sự thay đổi nồng độ.
Một thách thức khác là duy trì một quần thể
vi khuẩn ổn định trong hoặc trên một robot -
có thể so sánh với hệ vi sinh vật hoặc hệ sinh
thái của vi khuẩn và nấm sống trong hoặc trên
cơ thể chúng ta và thực hiện nhiều chức năng
hữu ích cho chúng ta. Vi khuẩn có thể được
thiết kế cho các chức năng khác nhau trên
robot: phát hiện hóa chất, tạo ra các polyme
để sửa chữa hoặc tạo ra năng lượng.
P.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 05/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Singapore ra mắt robot đầu bếp có thể nấu món mì trong ... 45 giây
Robot Sophie có thể chế biến món mì
nổi tiếng của Singapore trong tất cả các khâu,
từ chần mì, thêm tôm và súp dừa cay - tất cả
đều được định lượng chuẩn, với tốc độ
khoảng 80 bát/giờ.
Công ty công nghệ của Singapore đã chế tạo
ra robot "đầu bếp" có thể phục vụ
một bát mỳ nóng hổi. Ảnh: thejakartapost.com
Một công ty công nghệ của Singapore đã
chế tạo ra một robot "đầu bếp" có thể phục vụ
một bát mỳ nóng hổi, một trong những món
ăn nổi tiếng nhất của quốc đảo Sư tử, chỉ
trong vòng 45 giây.
"Đầu bếp", có tên gọi là Sophie, có thể
chế biến món mì "thần thánh" này trong tất cả
các khâu, từ chần mì, thêm tôm và súp dừa
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 5/66
cay - tất cả đều được định lượng chuẩn, với
tốc độ khoảng 80 bát/giờ.
Anh Paul Yong, một thực khách được
mời tham dự sự kiện ra do Orange Clove, nhà
hàng đã phối hợp cùng một công ty của
Singapore phát minh và chế tạo ra robot phục
vụ trên, bày tỏ cảm tưởng: "Thật tuyệt vời, tôi
muốn nói rằng không có sự khác biệt giữa
món ăn do con người hay robot tạo ra".
Trợ lý Giám đốc bán hàng của Orange
Clove, Tan Tun Lim cho biết robot sẽ cho
phép các đầu bếp cắt giảm tại các công việc
lặp đi lặp lại để tập trung vào việc tìm hiểu
nhu cầu của khách hàng.
Theo ông Tan, ngoài việc chế tạo một
robot phục vụ một trong những món mỳ được
ưa thích nhất của Singapore, Orange Clove
đang nghiên cứu chế tạo một robot khác để
chế biến món xào và súp.
Đầu tháng 7, một công ty địa phương
khác tuyên bố sẽ họ sẽ tung ra 300 robot lao
công vào tháng 3 năm sau nhằm giúp dọn
dẹp các khách sạn, trung tâm thương mại và
các tòa nhà chính phủ.
Phương Hoa
Nguồn: vietnamplus.vn, 30/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Các động cơ siêu nhỏ có thể 'đi bộ' để thực hiện các nhiệm vụ
Động cơ di động có thể mở đường cho robot
lắp ráp các cấu trúc phức tạp - bao gồm
cả việc lắp ráp thành các robot khác
Nhiều năm trước, giáo sư MIT Neil
Gershenfeld đã có một suy nghĩ táo bạo. Bị
mắc kẹt bởi thực tế là tất cả các sinh vật sống
trên thế giới được tạo ra từ sự kết hợp của chỉ
20 axit amin, anh tự hỏi: Có thể tạo ra một bộ
chỉ gồm 20 bộ phận cơ bản có thể được sử
dụng để lắp ráp tất cả các sản phẩm công
nghệ khác nhau trong thế giới?
Gershenfeld và các sinh viên của mình
đã đạt được tiến bộ ổn định theo hướng đó kể
từ khi có ý tưởng. Thành tựu mới nhất của
họ, được trình bày trong tuần này tại một hội
nghị robot quốc tế, bao gồm một bộ 5 bộ
phận cơ bản nhỏ có thể được lắp ráp thành
nhiều loại thiết bị chức năng, bao gồm một
động cơ "đi bộ" nhỏ có thể di chuyển qua lại
trên bề mặt hoặc quay bánh răng của máy.
Các nhà khoa học đã tạo ra các bộ phận
riêng biệt có thể được nối lại với nhau, tạo
thành một loại LEGO vi mô chức năng. Hệ
thống mới này là một bước quan trọng trong
việc tạo ra một bộ các bộ phận được tiêu
chuẩn hóa có thể được sử dụng để lắp ráp
robot với các khả năng cụ thể phù hợp với
một nhiệm vụ cụ thể hoặc tập hợp các nhiệm
vụ. Các robot được xây dựng có mục đích
như vậy sau đó có thể được tháo rời và lắp
ráp lại khi cần ở nhiều dạng khác nhau mà
không cần thiết kế và sản xuất robot mới từ
đầu cho mỗi ứng dụng.
Ý tưởng ban đầu của các nhà khoa học
là phát triển một robot có khả năng giống như
con kiến để nâng trọng lượng gấp bảy lần
trọng lượng của chính nó.
Để xây dựng "bộ não", các nhà khoa học
đã thêm các loại bộ phận có chứa các mạch
tích hợp cỡ milimet, cùng với một số loại bộ
phận khác để đảm bảo kết nối tín hiệu điện
theo ba chiều.
Sự đơn giản và đều đặn của các cấu trúc
này làm cho việc lắp ráp của chúng được tự
động hóa tương đối dễ dàng. Để làm được
điều đó, các nhà khoa học đã phát triển một
cỗ máy mới giống như sự giao thoa giữa máy
in 3 chiều và mạch điện tử, nhưng không
.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 6/66
giống như một trong hai, máy này có thể tạo
ra các hệ thống robot hoàn chỉnh trực tiếp từ
các thiết kế kỹ thuật số. Cỗ máy này là bước
đầu tiên hướng tới mục tiêu cuối cùng của dự
án là "chế tạo một bộ lắp ráp có thể tự lắp
ráp ra khỏi các bộ phận mà nó lắp ráp".
P.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 11/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Trí tuệ nhân tạo điều khiển cánh tay robot để đóng gói các hộp và cắt giảm chi phí
Ảnh: một cánh tay robot Kuka đóng gói chặt
các đồ vật từ thùng vào hộp đặt hàng
vận chuyển (gấp năm lần tốc độ thực tế)
Các nhà khoa học máy tính Rutgers đã
sử dụng trí thông minh nhân tạo để điều
khiển một cánh tay robot có thể cung cấp
một cách hiệu quả hơn để đóng gói các hộp,
tiết kiệm thời gian và tiền bạc cho doanh
nghiệp.
"Chúng tôi có thể đạt được các giải
pháp tự động, chi phí thấp, có thể triển khai
dễ dàng. Chìa khóa là đưa ra các lựa chọn
phần cứng tối thiểu nhưng hiệu quả và tập
trung vào các thuật toán và phần mềm mạnh
mẽ", tác giả nghiên cứu cho biết.
Nghiên cứu của các nhà khoa học đã
được công bố gần đây tại Hội nghị Quốc tế về
Robot và Tự động hóa, đây là giải chung kết
cho Giải thưởng nghiên cứu tốt nhất về Tự
động hóa. Nghiên cứu này trùng với xu
hướng ngày càng tăng của việc triển khai
robot để thực hiện các nhiệm vụ hậu cần, bán
lẻ và kho. Những tiến bộ trong chế tạo robot
đang tăng tốc với tốc độ chưa từng thấy do
các thuật toán học máy cho phép thử nghiệm
liên tục.
Đóng gói chặt các sản phẩm được chọn
từ một đống không có tổ chức vẫn chủ yếu là
một công việc thủ công, mặc dù nó rất quan
trọng đối với hiệu quả của kho hàng. Tự động
hóa các nhiệm vụ như vậy rất quan trọng đối
với khả năng cạnh tranh của các công ty và
cho phép mọi người tập trung vào công việc
cần ít người và thể chất hơn, theo nhóm khoa
học.
Nghiên cứu này tập trung vào việc đặt
các vật thể từ thùng vào một hộp vận chuyển
nhỏ và sắp xếp chặt chẽ chúng. Đây là một
nhiệm vụ khó khăn hơn đối với một robot so
với việc chỉ nhặt một vật thể và thả nó vào
một cái hộp.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển phần
mềm và thuật toán cho cánh tay robot của họ.
Họ đã sử dụng dữ liệu trực quan và một chiếc
ống hút đơn giản, có tác dụng như một ngón
tay để đẩy các vật thể. Hệ thống kết quả có
thể lật đổ các đối tượng để có được bề mặt
mong muốn để lấy chúng. Hơn nữa, nó sử
dụng dữ liệu cảm biến để kéo các đối tượng
về phía khu vực được nhắm mục tiêu và đẩy
các đối tượng lại với nhau. Trong các hoạt
động này, nó sử dụng giám sát thời gian thực
để phát hiện và tránh các thất bại tiềm ẩn.
Vì nghiên cứu tập trung vào việc đóng
gói các vật thể hình khối, bước tiếp theo sẽ là
khám phá các vật thể đóng gói có hình dạng
và kích cỡ khác nhau. Một bước nữa là khám
phá việc học tự động của hệ thống robot sau
khi nó được giao một nhiệm vụ cụ thể.
P.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 19/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 7/66
Sử dụng trí tuệ nhân tạo để dự đoán tốt hơn thời tiết khắc nghiệt
Các nhà nghiên cứu tạo ra thuật toán AI để
phát hiện các đám mây có thể hình thành bão
Khi dự báo thời tiết, các nhà khí tượng
học sử dụng một số mô hình và nguồn dữ
liệu để theo dõi hình dạng và chuyển động
của các đám mây có thể chỉ ra những cơn
bão dữ dội. Tuy nhiên, với các bộ dữ liệu thời
tiết ngày càng mở rộng và thời hạn gấp, họ
gần như không thể theo dõi tất cả các cơn bão
- đặc biệt là các quy mô nhỏ hơn - trong thời
gian thực.
Giờ đây, có một mô hình máy tính có
thể giúp các nhà dự báo nhận ra các cơn bão
lớn có thể xảy ra một cách nhanh chóng và
chính xác hơn, nhờ vào một nhóm các nhà
nghiên cứu tại Penn State, AccuWeather, Inc.,
và Đại học Almería ở Tây Ban Nha. Họ đã
phát triển một khung dựa trên các phân loại
tuyến tính học máy - một loại trí thông minh
nhân tạo - phát hiện các chuyển động quay
trong các đám mây từ các hình ảnh vệ tinh có
thể không được chú ý. Giải pháp AI này chạy
trên siêu máy tính Bridges tại Trung tâm siêu
máy tính Pittsburgh.
Việc dự báo tốt nhất là sự kết hợp càng
nhiều dữ liệu càng tốt. Có quá nhiều tham số
để theo dõi, vì bầu không khí vô cùng phức
tạp. Bằng cách sử dụng các mô hình và dữ
liệu có được, các nhà khoa học có thể có một
cái nhìn toàn cảnh nhất về bầu khí quyển.
Trong nghiên cứu của họ, các nhà
nghiên cứu đã làm việc với Wistar và các nhà
khí tượng học khác của AccuWeather để phân
tích hơn 50.000 hình ảnh vệ tinh thời tiết lịch
sử của Hoa Kỳ. Trong đó, các chuyên gia đã
xác định và dán nhãn hình dạng và chuyển
động của các đám mây "hình dấu phẩy".
Những mô hình đám mây này có liên quan
chặt chẽ với sự hình thành lốc xoáy, có thể
dẫn đến các sự kiện thời tiết khắc nghiệt bao
gồm mưa đá, giông bão, gió lớn và bão tuyết.
Sau đó, bằng cách sử dụng thị giác máy
tính và kỹ thuật học máy, các nhà nghiên cứu
đã dạy máy tính tự động nhận dạng và phát
hiện các đám mây hình dấu phẩy trong ảnh
vệ tinh. Các máy tính sau đó có thể hỗ trợ các
chuyên gia bằng cách chỉ ra trong thời gian
thực, trong một biển dữ liệu, họ có thể tập
trung sự chú ý của mình để phát hiện sự khởi
đầu của thời tiết khắc nghiệt.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng
phương pháp của họ có thể phát hiện hiệu quả
các đám mây hình dấu phẩy với độ chính xác
99%, trung bình 40 giây cho mỗi dự đoán. Nó
cũng có thể dự đoán 64 phần trăm các sự kiện
thời tiết khắc nghiệt, vượt trội so với các
phương pháp phát hiện thời tiết khắc nghiệt
khác hiện có.
P.T.T , theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 11/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Nga phát triển trí tuệ nhân tạo ứng phó trong tai nạn giao thông
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 06/2019 8/66
ERA-GLONASS là mô đun được cài đặt từ
năm 2017 trên cơ sở bắt buộc đối với tất cả
các xe hơi mới được bán ở Nga, đảm bảo
nhận được thông tin kịp thời về tai nạn
đường bộ. Ảnh : Rossijskaja Gazeta
Theo TASS, các nhà khoa học ở Đại học
Liên bang Viễn Đông (Nga) cùng với các
đồng nghiệp bắt đầu triển khai dự án thu thập
vài nghìn bản ghi âm giọng nói của mọi
người, mục đích là để dạy hệ thống ERA-
GLONASS biết cách ứng phó khẩn cấp trong
trường hợp tai nạn như hiểu được lời kêu gọi
cấp cứu bằng giọng nói của người lái xe hoặc
hành khách trên xe. Bất cứ ai cũng có thể
tham gia vào dự án.
Hệ thống thông tin tự động cấp nhà
nước ERA-GLONASS là mô đun được cài
đặt từ năm 2017 trên cơ sở bắt buộc đối với
tất cả các xe hơi mới được bán ở Nga, đảm
bảo nhận được thông tin kịp thời về tai nạn
đường bộ.
Hệ thống sẽ tự động liên lạc với nhà
điều hành trong trường hợp xảy ra tai nạn
giao thông để gửi đội cấp cứu đến hiện trường
vụ tai nạn và cũng cho phép tài xế liên hệ độc
lập với bộ phận hỗ trợ khách hàng nếu cần
thiết.
Trường kinh tế kỹ thuật số trực thuộc
Đại học Liên bang Viễn Đông cùng với công
ty Nanosemantics đang triển khai một dự án
thu thập vài nghìn mẫu giọng nói kỹ thuật số,
mục đích là để dạy hệ thống ERA-GLONASS
ứng phó khẩn cấp trong trường hợp tai nạn để
kêu gọi trợ giúp khi có lệnh thoại của người
dùng.
Hiện tại, mọi người chỉ có thể kích hoạt
hệ thống và gọi trợ giúp bằng cách nhấp vào
nút. Ngoài ra còn có chế độ khẩn cấp khi hệ
thống tự động gọi cho người vận hành, nhưng
chế độ này chỉ hoạt động sau khi xảy ra một
cú va chạm mạnh.
Các nhà phát triển Nga lưu ý rằng càng
nhiều người tham gia gửi giọng nói đến thì
máy càng học nhanh để nhận ra các cụm từ
điển hình khi trí thông minh nhân tạo sẽ xử lý
số lượng biến thể tối đa của cùng một cụm từ
qua âm sắc, ngữ điệu, âm lượng.
Vũ Trung Hương
Nguồn: motthegioi.vn, 18/07/2018
Trở về đầu trang
**************
Radar vệ tinh mới có độ phân giải cao có thể phát hiện nguy cơ cầu sập
Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí
nghiệm Động cơ phản lực của NASA (JPL)
và Đại học Bath đã phát triển được một hệ
thống cảnh báo sớm dựa vào vệ tinh để phát
hiện ra những chuyển động nhỏ trong những
cây cầu khiến cho cầu sập.
Kết hợp dữ liệu từ vệ tinh thế hệ mới với
thuật toán tinh vi, hệ thống giám sát có thể
được chính phủ hoặc các chuyên gia sử dụng
như hệ thống cảnh báo đảm bảo sự an toàn
cho các dự án hạ tầng quy mô lớn.
Nhóm nghiên cứu đã xác minh kỹ thuật
này bằng cách xem lại hình ảnh vệ tinh trong
vòng 15 năm của cầu Morandi ở Genova, Ý,
một phần của cây cầu bị sập vào tháng
8/2018, khiến 43 người thiệt mạng. Đánh giá
được công bố trên tạp chí Remote Sensing cho
thấy chiếc cầu này đã có dấu hiệu cong vênh
nhiều tháng trước khi thảm kịch xảy ra.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 9/66
TS. Giorgia Giardina, đồng tác giả
nghiên cứu cho biết: "Tình trạng của cây cầu
đã được báo cáo trước đó, nhưng đây là lần
đầu tiên nhờ sử dụng thông tin từ vệ tinh,
chúng ta có thể nhìn thấy sự biến dạng của
cầu trước khi nó sập. Chúng tôi đã chứng
minh có thể sử dụng công cụ này, cụ thể là
kết hợp dữ liệu khác nhau từ các vệ tinh với
một mô hình toán học để phát hiện các dấu
hiệu sớm sự sụp đổ hoặc biến dạng".
Các kỹ thuật giám sát cấu trúc hiện nay
dù có thể phát hiện ra các dấu hiệu chuyển
động trong cây cầu hoặc tòa nhà, nhưng chỉ
tập trung vào các điểm cụ thể có đặt cảm
biến. Kỹ thuật mới có thể theo dõi trong thời
gian thực gần như toàn bộ cấu trúc.
Theo TS. Pietro Milillo, tác giả chính
của nghiên cứu, kỹ thuật của nhóm nghiên
cứu có sự cải tiến hơn so với các phương
pháp truyền thống vì cho phép các nhà khoa
học đánh giá sự thay đổi của biến dạng mặt
đất trên một hạ tầng duy nhất với tần suất và
độ chính xác chưa từng có. Điều này liên
quan đến sự phát triển của kỹ thuật mới hỗ trợ
xác định tình trạng của cây cầu và hạ tầng
khác.
Kỹ thuật mới được thực hiện nhờ những
tiến bộ trong công nghệ vệ tinh, cụ thể là sử
dụng kết hợp chòm sao COSMO-SkyMed của
Cơ quan Vũ trụ Ý (ASI) và các vệ tinh
Sentinel-1a và 1b của Cơ quan Vũ trụ châu
Âu, cho phép thu thập dữ liệu chính xác hơn.
Dữ liệu Radar khẩu độ tổng hợp chính xác
(SAR), khi được thu thập từ nhiều vệ tinh
được ở các góc độ khác nhau, có thể được sử
dụng để xây dựng hình ảnh 3D về tòa nhà,
cây cầu hoặc đường phố.
TS. Giardina nói thêm: "Trước đây, các
vệ tinh mà chúng tôi đã sử dụng cho nghiên
cứu này, có thể tạo ra hình ảnh radar chính
xác trong khoảng 1cm. Bây giờ, chúng tôi có
thể sử dụng dữ liệu chính xác trong vòng
1mm và thậm chí tốt hơn trong các điều kiện
phù hợp. Giờ đây, chúng tôi đã đạt mức độ
chi tiết cần thiết để giám sát các cấu trúc một
cách hiệu quả. Rõ ràng, tiềm năng này sẽ
được áp dụng liên tục cho các cấu trúc lớn.
Các công cụ hỗ trợ có chi phí thấp hơn so với
giám sát theo phương pháp truyền thống và
có thể được mở rộng. Thông thường, bạn cần
cài đặt cảm biến tại các điểm cụ thể trong tòa
nhà, nhưng phương pháp này có thể giám sát
nhiều điểm cùng một lúc".
Kỹ thuật mới cũng có thể được sử dụng
để giám sát chuyển động của các cấu trúc khi
các hoạt động thi công dưới lòng đất diễn ra
như khoan trong đường hầm.
N.P.D, theo spacedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 23/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Đột phá in 3D mở đường cho các sản phẩm in bằng gỗ
Vài năm trước, các nhà khoa học tại
trường Đại học Chalmers, Thụy Điển đã tạo
ra một phương tiện in 3D làm từ sợi gỗ. Bây
giờ, chính các nhà khoa học này lại đưa ra
một phương pháp in mới để tạo ra vật liệu rắn
có cấu trúc và chất lượng của gỗ tự nhiên.
Nguyên liệu ban đầu có dạng gel xenlulô
nano, nghĩa là nó chứa các sợi xenlulô nhỏ từ
bột gỗ. Và dù nhiều đồ vật có thể được in từ
bột gỗ, nhưng chúng sẽ thiếu độ xốp, độ dai
và độ xoắn của gỗ thật.
Tuy nhiên, gần đây, các nhà nghiên cứu
đã bổ sung thành phần mới hemiaellulose,
một thành phần tự nhiên của tế bào thực vật.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 10/66
Điều đó giúp tăng độ bền của gel hoạt động
như chất keo giúp kết nối các sợi xenlulô.
Ngoài ra, các nhà khoa học đã số hóa mã
di truyền của gỗ tự nhiên, sau đó, sử dụng mã
đó để hướng dẫn máy in 3D in bằng gel cải
tiến mới. Nhờ đó, họ có thể điều khiển chính
xác sự sắp xếp của các sợi nano trong quá
trình in, tạo ra các đồ vật đơn giản không chỉ
từ sợi gỗ mà còn có cả "siêu cấu trúc" của gỗ
thật.
Nhóm nghiên cứu hy vọng công nghệ
cuối cùng có thể được sử dụng để tạo ra mọi
thứ từ bao bì đến đồ nội thất từ các bộ phận
đã định hình mà không phải cưa, bào hoặc
ghép thành các hình dạng mong muốn. Ngoài
ra, vì công nghệ có thể sử dụng xenlulô từ
chất thải của ngành lâm nghiệp hoặc xenlulô
có nguồn gốc thực vật, thậm chí không phải
từ gỗ nên sẽ làm giảm số lượng cây bị chặt.
Hơn nữa, "gỗ" được in 3D trong một số
trường hợp có thể thay thế các vật liệu ít thân
thiện với môi trường như nhựa sản xuất từ
dầu mỏ. "Đây là bước đột phá trong công
nghệ sản xuất", GS. Paul Gatenholm, đồng
tác giả nghiên cứu nói. "Nghiên cứu cho phép
chúng ta vượt qua giới hạn của tự nhiên để
tạo ra các sản phẩm mới xanh và bền vững.
Điều đó có nghĩa là những sản phẩm hiện nay
đã có nguồn gốc từ rừng, có thể được in 3D
trong thời gian ngắn hơn nhiều".
N.P.D, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 04/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Vải dệt điện tử có thể giặt được
Với thị trường thiết bị điện tử đeo tay
được đã phổ biến trong thế kỷ 21, những
nghiên cứu đang được tiến hành tích cực trên
hàng dệt may điện tử, là hàng dệt may (ví dụ
như quần áo) có khả năng hoạt động như các
thiết bị điện tử. Các mặt hàng này làm bằng
vải rất linh hoạt và có thể mặc thoải mái cả
ngày, làm cho chúng trở thành nền tảng lý
tưởng cho các thiết bị điện tử có thể đeo được.
Nhóm nghiên cứu tuyên bố rằng họ đã
phát triển một bóng bán dẫn sợi có cấu trúc
sợi, mang lại cho nó đặc tính của một loại vải
dệt trong khi cho phép nó được đưa vào quần
áo và giữ được chức năng đầy đủ ngay cả sau
khi được giặt.
Công nghệ hiện có liên quan đến việc
gắn vật lý một thiết bị điện tử rắn (cảm biến,
v.v...) vào bề mặt quần áo hoặc sử dụng hàng
dệt dẫn điện để kết nối các thiết bị khác nhau,
mà ít chú ý đến sự thoải mái của người mặc.
Các bóng bán dẫn loại ren hiện có được thực
hiện bằng cách đặt một bóng bán dẫn phẳng
lên một sợi dẫn duy nhất. Các điện cực được
chế tạo theo cách này đòi hỏi một điện áp cao
để được kích hoạt, nhưng dòng điện thấp
được tạo ra thường không đủ để kích hoạt các
thiết bị hiển thị (LED, v.v...). Cho đến nay,
thật khó để tạo ra các mạch điện tử thông qua
tiếp xúc với các thiết bị khác (đối với vải dệt
thoi) hoặc áp dụng một lớp bảo vệ cho bóng
bán dẫn để cho phép giặt.
Transitor được phát triển bởi nhóm
nghiên cứu được chế tạo bằng cách kết nối
các điện cực xoắn. Sử dụng cấu trúc này,
nhóm nghiên cứu có thể điều chỉnh độ dài của
các sợi và độ dày của chất bán dẫn để có được
dòng điện cao hơn 1.000 lần so với các bóng
bán dẫn hiện có, ngay cả ở điện áp thấp (dưới
-1.3V).
Qua các thử nghiệm, nhóm nghiên cứu
đã xác nhận rằng ngay cả sau khi bẻ cong
bóng bán dẫn hoặc cuộn nó quanh một vật thể
hình trụ hơn 1.000 lần (với độ dày khoảng 7
mm), nó vẫn duy trì mức hiệu suất hơn 80%.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 11/66
Nhóm nghiên cứu cũng tuyên bố rằng mức
hiệu suất vẫn đủ ngay cả sau khi rửa bóng bán
dẫn trong nước có chứa chất tẩy rửa. Nhóm
nghiên cứu cũng có thể kích hoạt một thiết bị
LED với bóng bán dẫn được chèn giữa các
sợi của quần áo và đo tín hiệu điện tâm đồ
thông qua khuếch đại tín hiệu.
Kết quả của nghiên cứu này chỉ ra một
cấu trúc thiết bị mới có thể khắc phục những
hạn chế của hàng dệt may điện tử hiện tại,
bao gồm dòng điện thấp, điện áp kích hoạt
cao và khả năng phục hồi thấp để giặt. Hy
vọng rằng nghiên cứu sẽ góp phần vào sự
phát triển của các sản phẩm có thể đeo thông
minh hơn trong tương lai, bao gồm cả máy
tính có thể đeo được thế hệ tiếp theo và quần
áo thông minh có thể theo dõi các tín hiệu
quan trọng.
P.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 05/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Combo nguyên tố thông thường có thể thay thế kim loại đất hiếm trong các thiết bị điện tử
Các thiết bị điện tử có thể được tạo ra
nhờ một nhóm các nguyên tố thường được
gọi là kim loại đất hiếm. Như tên gọi cho thấy
nguồn cung cấp nguyên tố này còn hạn chế và
tương đối đắt đỏ. Giờ đây, một nhóm nghiên
cứu đã tìm cách kết hợp các yếu tố phổ biến
hơn nhiều vào các hợp chất điện tử hữu ích để
sản xuất đèn và tấm pin mặt trời có thể điều
chỉnh.
Cần có tất cả các loại khoáng sản quý
hiếm để chế tạo thiết bị điện tử thông minh
như những thiết bị chúng ta sử dụng hàng
ngày. Tuy nhiên, nhiều nguyên tố trong số đó
rất khó tìm và khai thác, nên sẽ đắt đỏ và
khan hiếm hơn trong tương lai không xa. Các
công ty như Honda và Samsung bắt đầu triển
khai các phương pháp tái chế chúng, trong
khi các nhà khoa học cũng đang tìm cách thu
hồi các thành phần giá trị và giải quyết vấn đề
rác thải điện tử ngày càng tăng.
Các nguyên tố tố trong bảng tuần hoàn
được xếp thành các cột, tạo thành các nhóm
liên quan. Các nguyên tố này thường được sử
dụng trong các thiết bị điện tử như indi và
gali thuộc nhóm III, đôi khi được gọi là kim
loại đất hiếm.
Nhưng nhóm nghiên cứu mới phát hiện
ra rằng việc kết hợp các nguyên tố từ những
nhóm nguyên tố nằm cạnh nhau có thể tạo ra
các hợp chất với nhiều tính chất hữu ích của
kim loại đất hiếm. Các nhà nghiên cứu đã sử
dụng epitaxy chùm phân tử (MBE) để tạo ra
các hợp chất ở dạng màng mỏng bằng cách
xếp các nguyên tố chồng lên nhau với độ
chính xác nguyên tử.
Với kỹ thuật này, nhóm nghiên cứu đã
tạo ra một hợp chất sử dụng các nguyên tố
thuộc nhóm II, IV và V, là kẽm, thiếc và nitơ.
Tất cả những nguyên tố này rẻ và phổ biến
hơn, nhưng hợp chất thu được vẫn có các tính
chất quang điện tử tương tự như các nguyên
tố đất hiếm.
Hợp chất mới có thể khai thác năng
lượng mặt trời và phát ra ánh sáng, nghĩa là
nó có thể được sử dụng như vật liệu thay thế
giá rẻ cho các tấm pin mặt trời màng mỏng,
đèn LED và màn hình. Nếu kẽm được thay
thế bằng magiê, phạm vi ánh sáng sẵn có sẽ
mở rộng sang phần màu xanh và cực tím của
quang phổ.
Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy vật liệu
cũng có thể được điều chỉnh ở giai đoạn phát
triển để tạo ra các thành phần nhạy hơn với
bước sóng ánh sáng cụ thể. Ví dụ, điốt phát
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 12/66
sáng từ các hợp chất này có thể được điều
chỉnh để phát ra màu sắc ánh sáng cụ thể.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí
Physical Review Letters.
N.P.D, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 12/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Thu nhiệt năng thải bằng polyme cải tiến
Theo ước tính chính thức, hoạt động sản
xuất, vận chuyển, tiêu dùng phục vụ dân cư
và mục đích thương mại ở Hoa Kỳ chỉ sử
dụng khoảng 40% năng lượng được tiêu thụ,
nhưng tỷ lệ lãng phí năng lượng lên đến 60%.
Năng lượng thường được thải loại dưới dạng
nhiệt hoặc nhiệt năng do công nghệ kém hiệu
quả không khai thác được nguồn năng lượng
tiềm năng đó. Giờ đây, một nhóm nghiên cứu
tại trường Đại học Massachusetts Amherst đã
đạt được bước tiến lớn hướng đến khai thác
nhiệt năng hiệu quả và tiết kiệm nhờ polyme.
Dhandapani Venkataraman, đồng tác
giả nghiên cứu dự báo: "Đây sẽ là điều gây
bất ngờ trong lĩnh vực này, mang đến cho
chúng ta một biến số quan trọng khác mà
chúng tôi có thể thay đổi để cải thiện hiệu
suất nhiệt điện của các polyme. Từ đó, chúng
tôi và các nhà khoa học khác sẽ xem xét tính
chất điện nhiệt của polyme theo một hướng
mới”.
Zlatan Aksamija, kỹ sư điện và là một
trong số các tác giả giải thích: "Sử dụng
polyme để chuyển đổi nhiệt năng thành điện
thông qua khai thác nhiệt thải trong những
năm gần đây đã được quan tâm nhiều. Nhiệt
thải vừa là chất thải cũng vừa là một nguồn
tài nguyên; quy trình thải càng nhiều nhiệt thì
càng kém hiệu quả”. Thu nhiệt thải sẽ bớt khó
khăn hơn khi có nguồn gradient nhiệt độ cao
cục bộ để hoạt động, chẳng hạn một nguồn
nhiệt cao cấp giống như nhà máy điện.
Aksamija cho rằng polyme nhiệt điện
khai thác nhiệt không hiệu quả bằng các
phương pháp vô cơ có chi phí sản xuất đắt đỏ
nhưng vẫn khá hiệu quả. Vì thế, polyme vẫn
được nghiên cứu vì chúng có giá thành sản
xuất rẻ và có thể được phủ trên các vật liệu
dẻo như để quấn quanh ống khói của nhà máy
điện.
Gần đây, các nhà khoa học đã khắc phục
được hạn chế này nhờ quy trình "doping". Cụ
thể, các nhà nghiên cứu đã trộn hóa chất hoặc
các thành phần khác vào polyme để cải thiện
khả năng di chuyển của điện tích và tăng hiệu
quả.
Nhưng quy trình doping liên quan đến
sự “đánh đổi”. Quá trình này có thể sinh ra
dòng điện mạnh hơn nhưng điện áp do nhiệt
sinh ra ít hơn hoặc điện áp cao và dòng điện
yếu hơn. Để xử lý vấn đề này, các nhà hóa
học đã tiến hành thí nghiệm để thực hiện các
phân tích về hiệu suất theo đường cong dao
động từ "không doping" đến "doping tối đa"
để xác định sự cân bằng tốt nhất cho nhiều
vật liệu khác nhau. Bên cạnh đó, các nhà
khoa học cũng đã phát hiện ra biến số hoàn
toàn mới chưa được tính đến, rất quan trọng
đối với khả năng polyme pha tạp thu năng
lượng nhiệt hiệu quả.
Các nhà khoa học đã sử dụng Kính hiển
vi lực quét dò Kelvin để thăm dò các chất độc
ở cấp độ nano và chứng tỏ sự phân cụm thực
sự có trong các polyme pha tạp ở nhiệt độ
phòng, nhưng không phải ở nhiệt độ cao. Với
xác nhận đó, các nhà nghiên cứu đã chuyển
sang lập mô hình đường cong trade-off mở
rộng. Từ mô hình lý thuyết, nhóm nghiên cứu
đã nhận thấy việc phân cụm làm thay đổi hình
dạng của đường cong đó. Để tăng hiệu suất
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 13/66
mà không làm yếu dòng điện hoặc điện áp,
các nhà khoa học phải di chuyển toàn bộ
đường cong trade-off.
Phát hiện nghiên cứu sẽ mở ra một
hướng đi mới để thiết kế polyme hiệu quả
hơn cho các thiết bị nhiệt điện.
N.P.D, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 24/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Tấm phim làm mát/sưởi ấm lắp bên trong cửa sổ có khả năng hấp thu và giải phóng năng lượng mặt trời
Vài năm trước, các nhà khoa học Thụy
Điển đã phát triển hệ thống nhiệt mặt trời
MOlecular (MOST), trong đó, năng lượng
mặt trời được lưu trữ trong một môi trường
lỏng, sau đó được giải phóng dưới dạng nhiệt.
Hiện nay, công nghệ này được áp dụng dưới
dạng một tấm phim hoàn toàn trong suốt,
được thiết kế để lắp đặt bên trong cửa sổ của
các công trình kiến trúc hay tòa nhà tiết kiệm
năng lượng.
Được phát triển bởi các nhà khoa học
thuộc trường Đại học Chalmers (Thụy Điển),
tấm MOST dựa trên hệ thống lưu trữ
norbornadiene-quadricyclane, trong đó,
Norbornadiene (NBD) và quadricyclane (QC)
là dạng hydrocacbon và được xem là các yếu
tố tiềm năng có khả năng lưu trữ năng lượng
mặt trời. Cấu tạo này làm cho tấm phim trong
suốt có màu vàng cam khi không tiếp xúc trực
tiếp với ánh sáng mặt trời.
Vật liệu có khả năng hấp thu phần lớn
năng lượng mặt trời vào buổi sáng sớm. Cụ
thể hơn, mỗi phân tử hấp thụ và tiếp nhận
năng lượng của từng hạt photon ánh sáng tới,
gây nên hiện tượng đồng phân. Điều này có
nghĩa là phân tử tạm thời biến đổi thành một
dạng phân tử khác, với cùng một nguyên tử
nhưng theo cách sắp xếp khác.
Với cấu trúc như vậy, ta có một tấm hấp
thụ năng lượng mặt trời hoàn toàn trong suốt,
hiệu năng của tấm pin nhờ đó cũng tăng lên.
Do đó, không khí bên trong tòa nhà sẽ mát
hơn so với bình thường, giảm thiểu nhu cầu
cũng tiết kiệm chi phí sử dụng điều hòa.
Tuy nhiên, vào buổi tối, khi không tiếp
xúc với các tia mặt trời, phân tử trên bề mặt
tấm pin trở lại dạng ban đầu, giải phóng năng
lượng dự trữ vào môi trường trong nhà dưới
dạng nhiệt trong tối đa tám giờ, giúp tiết kiệm
năng lượng cho hệ thống tòa nhà.
Các nhà khoa học cho biết họ hiện đang
nghiên cứu biện pháp nhằm gia tăng nồng độ
phân tử cũng như giảm giá thành của việc sản
xuất công nghệ mới. Họ tin rằng nếu những
mục tiêu này sớm được hoàn thành thì sản
phẩm được thiết kế để trang bị thêm cho cửa
sổ các tòa nhà sẽ sớm có mặt trên thị trường.
Nghiên cứu, được dẫn dắt bởi Giáo sư
Kasper Moth-Poulsen, được mô tả trong một
bài báo được công bố gần đây trên tạp chí
Advanced Science.
P.K.L, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 17/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 07/2019 14/66
Tấm pin mặt trời mới sản xuất điện và nước sạch
Theo một nghiên cứu mới được công bố
trên tạp chí Nature Communications, các kỹ
sư tại trường Đại học Khoa học và Công
nghệ King Abdullah đã chế tạo được tấm pin
mặt trời sản xuất điện và nước sạch.
Các tác giả cho biết hoạt động sản xuất
nước và năng lượng được kết nối với nhau.
Các trang trại sản xuất năng lượng mặt trời sử
dụng nước ngọt để giữ cho các tấm pin không
bị bám bụi và hoạt động hiệu quả tối đa.
Ngược lại, các nhà máy khử mặn sử dụng rất
nhiều năng lượng để biến nước biển thành
nước uống.
"Mối quan hệ giữa nước và năng lượng
là một trong những vấn đề chính đe dọa sự
phát triển bền vững trên toàn cầu”, Wenbin
Wang, nghiên cứu sinh tiến sĩ và là đồng tác
giả nghiên cứu nói. Các tấm pin mặt trời tốt
nhất trên thị trường đạt hiệu suất tối đa 20%,
80% còn lại chủ yếu thất thoát dưới dạng
nhiệt.
Nhóm nghiên cứu đã thiết kế một thiết
bị để thu nhiệt từ các tấm pin mặt trời và sử
dụng để sản xuất nước ngọt. Thiết bị có các
rãnh dẫn nước xếp chồng lên nhau, mỗi rãnh
được ngăn cách nhau bởi sự kết hợp của các
lớp dẫn nhiệt và màng xốp kỵ nước.
Ở rãnh trên, nhiệt thu được sử dụng để
làm bay hơi nước biển. Khi hơi nước bay qua
màng xốp, nó được khử muối và nước sạch
ngưng tụ trong rãnh bên dưới. Nhiệt từ quá
trình ngưng tụ được chuyển hướng để sử
dụng làm nhiên liệu lọc nhiều nước hơn.
Các thử nghiệm cho thấy thiết bị có khả
năng sản xuất 1,64 lít nước trên một mét
vuông diện tích bề mặt tấm pin mặt trời, gấp
đôi sản lượng của pin mặt trời thương mại tốt
nhất. Việc bổ sung thiết bị không gây ảnh
hưởng tiêu cực sản lượng điện do các tấm pin
mặt trời tạo ra.
N.P.D, theo upi.com
Nguồn: vista.gov.vn, 23/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Quân đội Mỹ phát triển thiết bị nhận diện người qua nhịp tim
Khả năng nhanh chóng và hiệu quả trong việc
nhận diện đông người sống và làm việc trong
các khu vực khép kín có rào chắn giúp tránh
mối đe dọa khủng bố hoặc đánh cắp thông tin
bí mật. Ảnh: Getty Images
Các kỹ sư Lầu Năm Góc đã phát triển
được thiết bị nhận dạng người qua nhịp tim
với độ chính xác 95% ở khoảng cách tối đa
khoảng 200m, khắc phục được những nhược
điểm của phương pháp nhân diện qua nét mặt
và dáng đi.
Theo popularmechanics.com, các kỹ sư
của Lầu Năm Góc đã phát triển một thiết bị
có khả năng xác định nhịp đập và bản đồ họa
nhịp tim từ khoảng cách 200m.
Các đơn vị quân đội thường phải theo
dõi số lượng lớn người sống và làm việc
trong các khu vực khép kín có rào chắn. Và
nhân viên quân sự phải có khả năng nhận
dạng số lượng những người đó một cách
nhanh chóng và hiệu quả để tránh mối đe dọa
khủng bố hoặc đánh cắp thông tin bí mật.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 15/66
Các phương pháp nhận dạng hiện tại có
thể bị đánh lừa bằng cách này hay cách khác.
Khi biết bị theo dõi, một người có thể đeo
mặt nạ trên mặt, có thể thay đổi dáng đi.
Trong trường hợp này, các hệ thống phân tích
dáng đi và nhận dạng khuôn mặt sẽ không thể
cung cấp thông tin toàn diện về đối tượng.
Thiết bị mới của Lầu Năm Góc được gọi
là Jetson. Nó sử dụng chùm tia laser để đọc
bản đồ họa nhịp tim. Nhịp tim của mọi người
đều hơi khác nhau, chính điều này cho phép
nhận dạng người. Nhưng nhịp tim, không
giống như dáng đi và khuôn mặt, gần như
không thể giả tạo được nhịp tim.
Nhịp tim có thể được nhận thấy trên bề
mặt da. Thiết bị Jetson ghi nhận được những
dao động này. Thiết bị sẽ gửi một chùm tia
laser và ghi lại những thay đổi. Và mặc dù
những thay đổi này rất nhỏ, nhưng thiết bị
vẫn đọc được chúng. Về mặt lý thuyết, Jetson
thậm chí có thể đo huyết áp, ghi nhận biên độ
dao động trên da.
Theo các nhà phát triển, thiết bị cần
khoảng 30 giây để xác định cấu hình nhịp tim
một cách đáng tin cậy. Độ chính xác của
phương pháp nhận dạng này là 95% và
khoảng cách nhận diện tối đa khoảng 200m.
Tuy nhiên, các kỹ sư Mỹ đang nghiên cứu để
tăng khoảng cách đó.
Vũ Trung Hương
Nguồn: motthegioi.vn, 10/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Áo khoác giúp những chú chó cứu hộ tiếp nhận mệnh lệnh từ xa
Các nhà nghiên cứu người Israel đã chế
tạo một chiếc áo khoác độc đáo giúp những
chú chó cứu hộ hay hỗ trợ người khuyết tật có
thể tiếp nhận những mệnh lệnh của chủ nhân
qua những tín hiệu rung.
Chiếc áo khoác thông minh cho chó cứu hộ
Nguồn: EurekAlert!
Các nhà nghiên cứu người Israel đã chế
tạo một chiếc áo khoác độc đáo giúp những
chú chó cứu hộ hay hỗ trợ người khuyết tật
có thể tiếp nhận những mệnh lệnh của chủ
nhân qua những tín hiệu rung.
Theo báo cáo do Đại học Gurion Ben
(BGU) ở Israel công bố ngày 11/7, các nhà
nghiên cứu đã có thể huấn luyện các chú chó
phản ứng với các mệnh lệnh qua những tín
hiệu rung khi chúng khoác trên mình chiếc áo
mới này.
Chiếc áo độc đáo này được thiết kế dựa
trên công nghệ có liên quan tới xúc giác, mô
phỏng động tác chạm hay chuyển động thông
qua những tín hiệu rung, qua đó giúp người
sử dụng kiểm soát và đưa ra mệnh lệnh cho
những chú chó từ xa trong trường hợp không
thể tương tác trực tiếp với chúng.
Công nghệ này đặc biệt hữu ích đối
với việc đưa ra mệnh lệnh cho những chú chó
cứu hộ và tìm kiếm, hay những chú chó hỗ
trợ người khuyết tật và các dịch vụ khác.
Cụ thể, chiếc áo thông minh này gồm có
4 động cơ rung nhỏ được cài sau lưng và hai
bên áo. Các động cơ này cho phép những chó
chó phản ứng trước các tín hiệu rung khác
nhau được truyền từ bộ điều khiển từ xa.
Người huấn luyện có thể truyền các
mệnh lệnh khác nhau, như "quay vòng,"
"ngồi xuống," "đi tới," "quay lại" bằng cách
kiểm soát vùng phát tín hiệu rung và độ dài
của nó.
Các nhà nghiên cứu cho biết các phát
hiện đều cho thấy những chú chó có khả năng
phản ứng với tín hiệu rung tốt hơn việc đưa ra
chỉ thị qua giọng nói.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 16/66
Các kết quả đầy hứa hẹn này giúp mở ra
cách thức trong việc sử dụng công nghệ giao
tiếp để tương tác với các chú chó.
Phương Oanh
Nguồn: vietnamplus.vn, 12/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Mỹ phát triển thành công hệ thống giao tiếp bằng…bộ não
Các nhà khoa học tại Đại học
Washington (Mỹ) vừa phát triển thành công
hệ thống giao tiếp bằng cách sử dụng điện
não và công bố nó trên chuyên trang khoa học
Nature.
Ảnh: Đại học Washington
Hệ thống phức tạp này có tên
là BrainNet, có thể giúp 3 người giao tiếp và
giải quyết các vấn đề với nhau chỉ bằng bộ
não của họ.
Giáo sư Rajesh Rao thuộc Đại học
Washington, thành viên nhóm nghiên cứu,
cho biết ý tưởng ra đời BrainNet là các nhà
khoa học muốn biết liệu một nhóm người có
thể hợp tác chỉ bằng bộ não, thay vì giao tiếp
bằng lời nói, cử chỉ hoặc văn bản hay không.
Để thử nghiệm BrainNet, các nhà khoa
học đã sử dụng 3 tình nguyện viên cùng chơi
một trò chơi gần giống như trò chơi xếp hình.
2 người có thể nhìn thấy nhưng không điều
khiển được, người còn lại chỉ có thể thấy một
phần của trò chơi và phải dựa vào 2 người gửi
truyền thông tin qua giao diện BrainNet để
hoàn thành trò chơi.
3 người được ngồi trong các phòng khác
nhau. Họ không thể nhìn, nghe hoặc nói
chuyện với nhau mà chỉ được kết nối với
nhau bằng những thiết bị thuộc hệ thống
BrainNet. Kết quả, cả 3 người đã thực hiện
thành công trò chơi xếp hình.
BrainNet là hệ thống đầu tiên được thí
nghiệm trên hơn 2 người thành công. Đây
được coi là một tiến bộ lớn trong việc hiện
thực hóa cách thức giao tiếp ‘thần giao cách
cảm’ tưởng như chỉ có trong phim ảnh.
Các nhà nghiên cứu hy vọng công nghệ
này sẽ phát triển đầy đủ trong tương lai, có
thể kết nối cùng lúc nhiều người hơn và ở các
khoảng cách xa hơn.
Nguồn: baochinhphu.vn, 03/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Một bước tiến tới việc phát triển não nhân tạo
Lấy cảm hứng từ ngành quang sinh học
(optogenetics) đang phát triển, các nhà khoa
học Úc đã phát triển được con chíp mô phỏng
được các chức năng sinh học của não để tạo
ra và lưu trữ ký ức, điều này mở ra những khả
năng phát triển hệ trí tuệ nhân tạo tiên tiến.
Theo Tân Hoa Xã , các nhà khoa học ở
Đại học công nghệ hoàng gia Melbourne
(RMIT), Úc, đã phát triển thành công một vi
mạch mô phỏng được các chức năng sinh học
của não để tạo ra và lưu trữ ký ức, điều này
mở ra những khả năng phát triển hệ trí tuệ
nhân tạo tiên tiến. Bằng cách áp dụng các
phương pháp trong quang sinh học
(optogenetics), các nhà khoa học Úc đã phát
triển được một khớp thần kinh nhân tạo nhạy
cảm với ánh sáng.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 17/66
Khớp thần kinh nhân tạo rất nhạy cảm
với sóng ánh sáng có độ dài khác nhau
Ảnh: Pixabay
Một vi mạch sử dụng sóng ánh sáng để
thay đổi điện trở từ dương sang âm, một hiện
tượng tương đương với sự hình thành và gián
đoạn các kết nối thần kinh. Điều này liên
quan đến việc tạo ra những ký ức và sự lãng
quên chúng, có nghĩa là các nhà khoa học đã
phát triển được một khớp thần kinh nhân tạo
(điểm kết nối của các tế bào thần kinh) rất
nhạy cảm với sóng ánh sáng có độ dài khác
nhau. Hóa ra, bằng cách sử dụng ánh sáng có
màu khác nhau, các nhà khoa học đã kích
hoạt hoặc ngắt được khớp thần kinh.
Trưởng nhóm nghiên cứu Sumeet Walia
chia sẻ rằng ông được truyền cảm hứng từ
một lĩnh vực nghiên cứu mới nổi được gọi là
optogenetic, sử dụng sóng ánh sáng để kiểm
soát tế bào thần kinh trong não sống, và theo
ông, một hệ thống như vậy có thể tạo thành
cơ sở cho một thế hệ trí tuệ nhân tạo mới. Hệ
trí tuệ nhân tạo này sẽ phát triển và học hỏi
như một con người thực sự, định hình những
ký ức mới và xóa đi những thông tin không
cần thiết. Ngoài ra, kết quả nghiên cứu của
các nhà khoa học Úc sẽ làm sáng tỏ bản chất
của các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh
Alzheimer và chứng mất trí, giúp phát triển
các hướng điều trị mới.
Vũ Trung Hương
Nguồn: motthegioi.vn, 18/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Kỹ thuật mới có thể làm sáng màn hình và kéo dài tuổi thọ pin điện thoại thông minh
Trong tương lai, hiệu suất năng lượng
của màn hình TV và điện thoại thông minh
có thể tăng gấp đôi nhờ kỹ thuật do các
nghiên cứu tại trường Hoàng gia London phát
minh. Các pixel trong nhiều loại màn hình
hiện đại của TV, điện thoại thông minh, máy
tính bảng và máy tính xách tay được thắp
sáng bởi các thiết bị nhỏ OLED.
Để có thể nhìn thấy hình ảnh từ những
màn hình này vào một ngày nắng đẹp, màn
hình OLED phải được phủ bộ lọc chống chói.
Tuy nhiên, do cách bộ lọc chống chói hoạt
động, nên một nửa lượng ánh sáng được tạo
ra bởi mỗi pixel OLED vẫn bị giữ lại trong
màn hình, làm giảm một nửa hiệu suất năng
lượng của OLED. Do đó, các nhà sản xuất
loại màn hình này đã lựa chọn giảm hiệu suất
năng lượng để tăng tính khả dụng của chúng.
Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu tại
Khoa Vật lý và Hóa học thuộc trường Hoàng
gia London đã chế tạo được một loại OLED
mới để khắc phục hạn chế này.
Kiểm soát hóa học
Nghiên cứu cho thấy kiểm soát tính chất
hóa học của vật liệu OLED có thể tạo ra các
loại OLED phát ra ánh sáng phân cực đặc
biệt, vượt qua bộ lọc chống chói. Màn hình
được chế tạo từ OLED sẽ tiết kiệm nhiều
năng lượng hơn, có nghĩa là chúng sẽ có tuổi
thọ pin dài hơn và lượng khí thải cácbon thấp
hơn.
TS. Li Wan, đồng tác giả nghiên cứu,
cho biết: "Lần đầu tiên, chúng tôi đã thay đổi
công thức để chế tạo đèn OLED phân cực
hiệu quả. Phát hiện nghiên cứu có thể làm cho
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 18/66
tất cả các loại màn hình này sáng hơn với độ
tương phản tốt và thời gian dài hơn".
Dù nghiên cứu tập trung vào OLED
dùng cho màn hình, nhưng nhóm nghiên cứu
lưu ý rằng các vật liệu và phương pháp này có
ích cho nhiều ứng dụng khác. Ánh sáng phân
cực phát ra từ những vật liệu do các tác giả
tạo ra, có các ứng dụng tiềm năng trong việc
lưu trữ, truyền tải và mã hóa thông tin và vì
thế hữu ích trong điện toán và cuộc cách
mạng dữ liệu.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp
chí ACS Nano.
N.P.D, theo phys.org
Nguồn: vista.gov.vn, 12/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Phát triển máy tính hóa học lưu trữ ảnh bằng phân tử nhỏ
Nguồn: newscientist.com
Các nhà khoa học thuộc Đại học Brown
của Mỹ đã tìm ra cách mã hóa và giải mã ảnh,
không phải bằng vi mạch mà bằng những
phân tử nhỏ, với độ chính xác tới 99,5%.
Nghiên cứu này đã được công bố ngày
3/7 trên tạp chí PLOS ONE.
Trước đây, các phân tử sinh học như
DNA được sử dụng để giúp lưu trữ thông tin.
Tuy nhiên, trong nghiên cứu mới, các nhà
khoa học đã sử dụng phân tử khác. Đó là các
chất chuyển hóa vốn là những phân tử nhỏ, đa
dạng hơn và có tiềm năng để lưu thông tin ở
mức độ lớn hơn so với bộ gene.
Chất chuyển hóa là bất kỳ chất hóa học
nào tham gia quá trình trao đổi chất, được
xem như chất cần thiết hoặc là một sản phẩm
của sự trao đổi chất.
Trong khi tiến hành nghiên cứu, các
robot xử lý chất lỏng đã được dùng để viết
thông tin số bằng cách biến các hỗn hợp chất
chuyển hóa thành hệ thống các dấu chấm nhỏ
trên một mặt phẳng. Một công cụ được gọi là
phổ ký khối có thể đọc được các vị trí và
nhận diện các chất chuyển hóa, sau đó trả lại
kết quả là dữ liệu nhị phân.
Phương pháp lưu trữ thông tin bằng
phân tử nhỏ này có thể mã hóa và giải mã
thông tin của ảnh với độ chính xác khoảng
98-99,5%. Phương pháp này có thể mã hóa
thành công hơn 100.000 bit ảnh kỹ thuật số
thành những chất chuyển hóa tổng hợp.
Trưởng nhóm nghiên cứu Jacob
Rosenstein nhấn mạnh một máy tính hóa học
hay ổ cứng phân tử dường như chỉ xuất hiện
trong tiểu thuyết khoa học viễn tưởng, song
ngành sinh vật học ngày nay chứng tỏ điều
này là hoàn toàn có thể xảy ra.
Nguyễn Hằng
Nguồn: vietnamplus.vn, 04/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Máy tính trong tương lai có triển vọng được sản xuất từ vi khuẩn
Để chế tạo máy tính, thiết bị y tế và các
thiết bị tiên tiến khác theo cách hiệu quả hơn,
các nhà nghiên cứu đang chuyển sang sử
dụng vật liệu nano. Đó là vật liệu được sản
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 19/66
xuất trên quy mô của các nguyên tử hoặc
phân tử có tính chất độc đáo.
Graphene là vật liệu nano nổi tiếng về
tính chất dễ dẫn điện, cũng như độ bền cơ học
và độ dẻo. Tuy nhiên, trở ngại lớn trong việc
sử dụng graphene cho các ứng dụng hàng
ngày là sản xuất graphene trên quy mô lớn,
trong khi vẫn duy trì được các tính chất của
vật liệu.
Trong một bài báo đăng trên tạp chí
ChemOpen, nhóm nghiên cứu tại trường Đại
học Rochester và Đại học Công nghệ Delft ở
Hà Lan đã mô tả cách vượt qua rào cản này.
Các nhà khoa học đưa ra phương pháp sản
xuất vật liệu graphene bằng kỹ thuật mới, đó
là trộn than chì oxy hóa với vi khuẩn. Phương
pháp này có chi phí hiệu quả, tiết kiệm thời
gian và thân thiện với môi trường hơn so với
các phương pháp sản xuất hóa học và có thể
dẫn đến sự ra đời của các công nghệ máy tính
và thiết bị y tế mới.
Graphene được chiết xuất từ than chì.
Với độ dày chính xác là một nguyên tử,
graphene là vật liệu hai chiều mỏng nhất
nhưng mạnh nhất cho đến nay các nhà nghiên
cứu biết đến. Các nhà khoa học tại trường Đại
học Manchester ở Vương quốc Anh đã được
trao giải thưởng Nobel Vật lý năm 2010 cho
công trình nghiên cứu phát hiện ra graphene;
tuy nhiên, phương pháp sử dụng băng dính để
tạo ra graphene chỉ mang lại khối lượng nhỏ
vật liệu.
"Đối với các ứng dụng thực tế, cần có
khối lượng lớn graphene", PGS. Anne S.
Meyer, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Sản
xuất graphene số lượng lớn gặp nhiều khó
khăn và thường làm cho graphene dày và kém
tinh khiết hơn”.
Để sản xuất khối lượng lớn vật liệu
graphene, nhóm nghiên cứu đã tẩy than chì
để làm bong các lớp than chì tạo ra graphene
oxit (GO) và sau đó trộn chúng với vi khuẩn
Shewanella. Tiếp đến, các nhà khoa học đã để
cốc trộn vi khuẩn và vật liệu tiền chất qua
đêm, trong thời gian đó vi khuẩn đã biến GO
thành vật liệu graphene.
"Graphene oxit dễ sản xuất, nhưng
không dẫn điện do tác động của tất cả các
nhóm oxy trong đó", PGS. Meyer nói. "Vi
khuẩn khử hầu hết các nhóm oxy, biến nó
thành vật liệu dẫn điện".
Dù vật liệu graphene được tạo ra từ vi
khuẩn, có tính dẫn điện, nhưng nó mỏng và
ổn định hơn so với graphene được sản xuất
bằng phương pháp hóa học. Graphene cũng
có thể được lưu giữ trong thời gian dài hơn,
nên phù hợp cho nhiều ứng dụng, bao gồm bộ
cảm biến sinh học bóng bán dẫn hiệu ứng
trường (FET) và mực dẫn điện. Cảm biến
sinh học FET là thiết bị phát hiện phân tử
sinh học và có thể được sử dụng cho nhiều
mục đích như theo dõi đường huyết trong thời
gian thực cho bệnh nhân tiểu đường.
"Khi các phân tử sinh học liên kết với
thiết bị, chúng sẽ thay đổi độ dẫn của bề mặt,
truyền tín hiệu cho thấy sự hiện diện của
phân tử", PGS. Meyer nói. "Để chế tạo bộ
cảm biến sinh học FET hiệu quả, cần có vật
liệu dẫn điện tốt nhưng có thể được điều
chỉnh để liên kết với các phân tử cụ thể".
Graphene oxit đã được khử, là vật liệu lý
tưởng vì nó nhẹ và dẫn điện tốt, nhưng nó
thường giữ lại số lượng nhỏ các nhóm oxy
dùng để liên kết với các phân tử mục tiêu.
Vật liệu graphene từ vi khuẩn cũng là cơ
sở tạo ra các loại mực dẫn điện dùng để sản
xuất bàn phím máy tính, bảng mạch hoặc dây
điện nhỏ hơn như ứng dụng phá băng cho
kính chắn gió xe hơi. Sử dụng mực dẫn điện
là một phương thức dễ dàng, tiết kiệm hơn để
sản xuất mạch điện khi so sánh với các kỹ
thuật truyền thống. Mực dẫn điện cũng có thể
giúp sản xuất các mạch điện trên các vật liệu
phi truyền thống như vải hoặc giấy.
N.P.D, theo phys.org
Nguồn: vista.gov.vn, 23/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 20/66
Hai nhà khoa học trẻ chế tạo thành công máy tính nhỏ nhất thế giới
Máy tính cá nhân nhỏ nhất trên thế giới
với tên gọi Prism có thiết bị ngoại vi đầu
vào, đầu ra và màn hình ảo, công suất xử lý
khoảng 2Ghz, có bluetooth, wi-fi, mạng
LAN, pin sử dụng trong 2 giờ.
Hai nhà khoa học Luyanda Vappie và
Motsholane Sebola cùng chiếc máy tính
cá nhân Prism nhỏ nhất thế giới
Hai nhà khoa học trẻ Nam Phi Luyanda
Vappie, tỉnh Eastern Cape và Motsholane
Sebola, tỉnh Limpopo đã chế tạo thành công
máy tính cá nhân (PC) nhỏ nhất trên thế giới
– PC đầu tiên với thiết bị ngoại vi đầu vào,
đầu ra và màn hình ảo.
Theo thông tin được phóng viên
TTXVN tại Pretoria dẫn thông báo của Hội
đồng nghiên cứu khoa học và công nghiệp
(CSIR) Nam Phi ngày 24/7, thành công của
2 nhà khoa học đổi mới sáng tạo trẻ này có
thể tạo ra bước đột phá đối với sự phát triển
của ngành máy tính hiện đại.
Nhằm tăng cường tính linh động và khả
năng sử dụng của các thiết bị máy tính ở
những khu vực gặp hạn chế về kết nối mạng
và nguồn điện cung cấp, bị hạn chế, hai nhà
khoa học Luyanda Vappie và Motsholane
Sebola đã thành công trong chế tạo loại máy
tính cá nhân không cần bàn phím, chuột và
màn hình vật lý này.
Loại thiết bị này rất cần thiết để số hóa
và cải thiện khả năng tiếp cận các thiết bị
công nghệ ở khu vực nông thôn.
Với tên gọi Prism (hình lăng trụ), đây là
máy tính cá nhân nhỏ gọn, công suất xử lý
khoảng 2Ghz, có bluetooth, wi-fi, mạng LAN,
pin có thể sử dụng trong khoảng 2 giờ, dung
lượng bộ nhớ trong 64 GB và có thể mở rộng
bằng thẻ SD có dung lượng thành 200+ GB.
Theo nhà nghiên cứu Luyanda Vappie,
Prism sẽ thay đổi cách nghĩ của mọi người về
máy tính. Đây là thiết bị cầm tay và có thể sử
dụng mọi lúc, mọi nơi.
Nhóm nghiên cứu kỳ vọng thiết bị nhỏ
gọn này sẽ được trang bị tới các trường học ở
những khu vực hạn chế về kết nối mạng nhằm
đảm bảo chương trình giảng dạy sẽ luôn đầy
đủ ngay cả khi không có kết nối mạng.
Hai nhà khoa học này cũng đã xây dựng
các mô hình để triển khai phát minh mới
trong thực tế, nhất là hỗ trợ trang bị thiết bị
mới này tại các trường học, gồm bộ công cụ,
đào tạo nâng cao kỹ năng và sử dụng các
nguồn lực địa phương.
Theo nhóm nghiên cứu, phát minh này
sẽ đóng góp thiết thực vào việc hiện thực hóa
Mục tiêu phát triển bền vững của Liên hợp
quốc về giáo dục chất lượng.
Nhà nghiên cứu Motsholane Sebola
đánh giá Prism phản ánh tương lai của ngành
điện toán và cuộc cách mạng công nghiệp lần
thứ 4 (I4R) mang đến cơ hội đổi mới sáng tạo
cho những nhà khoa học trẻ.
Prism là một giải pháp tổng hợp với tính
tương tác cao và có thể sử dụng trong cả môi
trường thành thị và nông thôn.
Từng tốt nghiệp đại học ngành công
nghệ thông tin, Vappie và Sebola có đam mê
lớn đối với công nghệ phần mềm, phát triển
hệ thống và phân tích kinh doanh.
Nhà khoa học Luyanda Vappie cho
biết: “Chúng tôi luôn mơ ước có thể mang lại
những điều tốt hơn cho đất nước, nhất là với
các cộng đồng dân cư nông thôn. Đối với các
khu vực nguồn cung điện năng hạn chế, các
công nghệ cần cải tiến để vẫn có thể sử dụng
và tiếp cận được.”
Luyanda Vappie và Motsholane Sebola
là đồng sáng lập Công ty Root Tech, trụ sở tại
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 21/66
Johannesburg, Nam Phi, chuyên sản xuất thiết
bị nguồn (OEM) về điện tử cho châu Phi.
Đình Lượng
Nguồn: vietnamplus.vn, 24/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Nga phát triển công nghệ truyền wifi từ dưới lòng đất
Tổ hợp truy cập wifi dưới lòng đất được
thiết kế để tổ chức các mạng ở những nơi
tập trung nhiều công dân, nơi không thể
lắp đặt ăng ten và thiết bị trên không hoặc
trên nóc các tòa nhà - Ảnh: selinko. com
Các tính năng chính của công nghệ này
là bảo vệ thiết bị khỏi sự thay đổi về độ ẩm và
nhiệt độ, cũng như phát triển loại ăng ten cho
phép tạo tín hiệu ổn định mà không làm giảm
chất lượng khi đặt dưới lòng đất.
Công nghệ này có thể trở thành một
phần của hệ thống thành phố thông minh, để
tạo ra mạng Internet vạn vật cũng như triển
khai mạng wifi của một thành phố, bao gồm
cả ở những khu vực mà trước đây không thể
triển khai vì lý do kỹ thuật hoặc thẩm mỹ.
Trong tương lai gần, Rostech sẽ bắt đầu
thử nghiệm công nghệ này trong các giếng
viễn thông ở vùng Volga, sau đó sẽ được
chuyển sang hoạt động trên quy mô thương
mại.
Tổ hợp truy cập wifi trong các giếng
viễn thông được thiết kế để tổ chức các mạng
ở những nơi tập trung nhiều công dân, nơi
không thể lắp đặt ăng ten và thiết bị trên
không hoặc trên nóc các tòa nhà.
Những nơi như vậy có thể bao gồm
quảng trường hoặc khu vực công viên. Ngoài
ra, tổ hợp có thể được sử dụng như một
phương tiện liên lạc bổ sung và thông báo
công khai trong những trường hợp khẩn cấp.
Vũ Trung Hương
Nguồn: motthegioi.vn, 28/07/2019
Trở về đầu trang
**************
CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY
Phát triển công cụ giúp các thiết bị trở nên bền bỉ hơn
Các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa
Tomsk (TPU) và Đại học Kỹ thuật Irkutsk
(ITU) gần đây đã phát triển một mô hình mới
và cải tiến băng thử nghiệm rung.
Thiết bị đặc biệt này dùng để mô phỏng
các rung động mà thiết bị có thể gặp phải khi
sử dụng. Phiên bản mới nhất của thiết bị này,
được các kỹ sư sử dụng rộng rãi để xác định
mức độ chống rung của các hệ thống khác
nhau và các điểm yếu của chúng, có các ổ đĩa
thủy lực cho phép băng ghế dễ điều khiển,
đáng tin cậy và nhỏ gọn.
Các nhà khoa học Nga vừa có một phát kiến mới
trong việc giúp các thiết bị sử dụng bền bỉ hơn
Trên thực tế, xác định các khiếm khuyết
trong việc sản xuất các loại thiết bị khác nhau
từ lâu đã là nhiệm vụ chính của các nhóm thử
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 22/66
nghiệm, vì chúng cuối cùng có thể làm giảm
tuổi thọ của máy móc đắt tiền.
“Đội ngũ của chúng tôi đã phát triển một
băng ghế rung nhỏ và đơn giản với một bộ
điều khiển thủy lực. Cải tiến này sẽ giúp đánh
giá mức độ chống rung của các thành phần sản
xuất”, ông Vladimir Moizes, trợ lý giáo sư bộ
phận kiểm soát và chẩn đoán của Viện thử
nghiệm không phá hủy cho biết.
Các thiết bị như vậy sẽ cho phép các kỹ
sư làm việc trong việc phát triển các loại thiết
bị khác nhau để phát hiện mức độ rung hoạt
động quá mức, điều này không chỉ làm tăng
tốc độ hao mòn của máy móc mà còn có thể
gây ra sự cố hoặc thậm chí là tai nạn.
Khái niệm băng ghế thử nghiệm rung ban
đầu được đề xuất bởi Giáo sư Anatoly
Nizhegorodov của ITU, nhưng đã được phát
triển và đưa vào cuộc sống bởi trợ lý Giáo sư
Alexei Gavrilin từ TPU.
Khôi Nguyên, theo Sputnik
Nguồn: dantri.com.vn, 21/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Nga phát triển các công trình xây dựng bơm hơi
Những tòa nhà bơm hơi của Rostech được
thiết kế để xây dựng khẩn cấp các cơ sở
tạm thời - Ảnh : Hightech
Các kỹ sư Nga đang phát triển các kết
cấu bơm hơi (pneumoframe constructions)
mới dựa trên các ống xi lanh bơm đầy không
khí. Những tòa nhà như vậy được thiết kế để
xây dựng khẩn cấp các cơ sở tạm thời: bệnh
viện dã chiến, nhà kho, cơ sở thể thao di
động, v.v, và dễ tháo lắp để tái sử dụng.
Theo RIA novosti, một thông báo của
Công ty RosElectronics (công ty con của
Rostech) cho biết công ty này sắp đưa ra thị
trường các kết cấu bơm hơi (pneumoframe
constructions) mới dựa trên những ống xi
lanh bơm đầy không khí. Những tòa nhà như
vậy được thiết kế để xây dựng khẩn cấp các
cơ sở tạm thời: bệnh viện dã chiến, nhà kho,
cơ sở thể thao di động, v.v.. trong khoảng thời
gian từ 1 đến 2 tiếng đồng hồ.
Ông Oleg Evtushenko, giám đốc điều
hành của Rostech cho biết các tòa nhà dựa trên
cấu trúc bơm hơi có thể được sử dụng khi hậu
quả của các trường hợp khẩn cấp, tạo ra nhà ở
tạm thời, khai thác Bắc Cực và trong nhiều
lĩnh vực khác với những tiêu chuẩn sinh thái
cao. Tham gia phát triển các công trình xây
dựng bơm hơi này có Cục Thiết kế tự động
hóa thuộc Công ty RosElectronics - nhà phát
triển và sản xuất khinh khí cầu hàng đầu.
Các công trình được dựng lên bằng máy
nén điện, bơm không khí dưới áp suất vào
những trụ hình ống. Các cấu trúc nổi trội về
tính cơ động, dễ dàng và gọn nhẹ khi gấp lại,
lắp ráp và tháo rời nhanh chóng.
Những cấu trúc như vậy không cần xử lý
nền móng và có thể được dựng lên trên bất kỳ
bề mặt nào, bao gồm cả trên tuyết, cát và đất
đá, và cũng cho phép dễ dàng và an toàn đặt
hệ thống thông gió, sưởi ấm và các hệ thống
tiếp cận khác nhau - cổng, cửa, cửa hầm.
Chúng có thể được sử dụng quanh năm,
chịu được tuyết, nhiệt, gió mạnh và nhiệt độ
khắc nghiệt từ âm 60 độ C đến 60 độ C. Nếu
cần thiết, tòa nhà có thể được tháo dỡ và tái
sử dụng.
Vũ Trung Hương
Nguồn: motthegioi.vn, 18/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 23/66
Tạo ra nam châm mềm chảy như nước
Các nhà khoa học vừa tạo ra loại nam
châm mới rất mềm, có thể chảy như nước và
thay đổi hình dạng. Đây được coi là một phát
minh có lợi rất lớn trong y học và công nghệ
robot tương lai.
Loại vật liệu mới này có tất cả đặc tính
của một nam châm thông thường nhưng thay
đổi được hình dạng, mềm, lỏng như nước nên
có thể sử dụng trong nhiều ứng dụng khác
nhau - Ảnh: Xubo Liu/ Tom Russell
Nghiên cứu này vừa được công bố trên
tạp chí Science và thu hút sự chú ý lớn của
giới khoa học, công nghệ.
Lodestone (nam châm) là một dạng
khoáng vật Magnetit bị từ hóa tự nhiên, có
thể hút các mẫu sắt nhỏ. Nam châm được con
người sử dụng từ hàng nghìn năm trước trong
việc tạo ra la bàn.
Ngày nay, nó được các nhà khoa học sử
dụng trong nghiên cứu kiến tạo mảng, các dữ
liệu lịch sử hình thành Trái đất và rất nhiều
ứng dụng khoa học khác. Tuy nhiên từ trước
đến nay nam châm đều ở thể rắn.
Để tạo ra nam châm thể lỏng, tiến sĩ
Tom Russell và các cộng sự tại Phòng thí
nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (Mỹ) sử
dụng một máy in 3D đặc biệt, bơm các hạt
nano oxit sắt và một vật liệu giống như xà
phòng vào các giọt toluen cỡ mm. Toluen là
dạng chất lỏng không hòa tan trong nước.
Sau đó, họ đặt chúng trong môi trường
nước. Vật liệu giống như xà phòng khiến các
hạt nano oxit sắt tụ lại với nhau trên bề mặt
của các giọt toluen và tạo thành một lớp vỏ.
Tiếp theo, các nhà khoa học tìm cách từ
hóa đặt các giọt toluen và các hạt oxit sắt bị
hút vào nam châm. Nhưng khi di chuyển nam
châm rắn ra nơi khác, các hạt oxit sắt vẫn giữ
được từ tính. "Chúng tôi gần như không thể
tin vào mắt mình", tiến sĩ Russell nói.
Vào những năm 1960, các nhà khoa học
tại NASA đã phát hiện rằng một số chất lỏng
có thể bị từ hóa khi có từ trường mạnh.
Nhưng những chất lỏng này luôn mất từ tính
ngay khi tách khỏi từ trường bên ngoài.
Ngược lại, các giọt chất lỏng mới được tạo ra
trở thành từ tính.
Loại vật liệu mới này có tất cả các đặc
tính của một nam châm thông thường, nhưng
thay đổi được hình dạng, mềm, lỏng như
nước nên có thể sử dụng trong nhiều ứng
dụng khác nhau.
Các giọt chất lỏng này có thể được tạo ra
để thay đổi hình dạng chỉ bằng một lực nhỏ
và di chuyển vị trí bằng việc sử dụng nam
châm bên ngoài. Điều này có nghĩa là nam
châm lỏng sẽ hữu ích trong việc đưa thuốc
đến các địa điểm cụ thể trong cơ thể con
người hoặc ứng dụng để tạo ra các robot mềm
mềm có thể di chuyển, thay đổi hình dạng
hoặc lấy đồ vật.
Minh Hải, theo Science
Nguồn: tuoitre.vn, 22/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Thiết bị mới khai thác năng lượng từ chuyển động của đầu gối
Các nhà khoa học Hồng Kông đã chế
tạo được thiết bị mới mang theo người với
khả năng khai thác năng lượng từ chuyển
động của đầu gối để sản xuất điện. Thiết bị có
thể được sử dụng để cấp điện cho các công
nghệ theo dõi sức khỏe đeo trên người hoặc
thiết bị theo dõi GPS. Wei-Hsin Liao, giáo sư
khoa cơ khí và tự động hóa và là đồng tác giả
nghiên cứu cho rằng: "Thiết bị GPS tự cấp
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 24/66
điện sẽ thu hút sự chú ý của những người leo
núi".
Thiết bị mới hoạt động dựa vào vật liệu
sợi nhỏ độc đáo sản sinh điện khi nó uốn cong.
Thiết bị sử dụng cơ chế tay quay con trượt,
tương tự như chuyển động của pít-tông cung
cấp năng lượng cho hầu hết mọi động cơ, để
biến đổi chuyển động quay của đầu gối thành
chuyển động thẳng. Sau đó, chuyển động
thẳng được biến đổi thành chuyển động cong.
Vật liệu composit sợi lớn nhẹ biến
chuyển động cong thành điện. Các thử
nghiệm đã chứng minh thiết bị tạo ra 1,6 MW
trong khi người đeo đi bộ thong thả mà không
cần thêm năng lượng. Các nhà khoa học đã
chọn khớp gối vì phạm vi chuyển động của
nó tương đối lớn.
Hầu hết các công nghệ năng lượng có
thể mang theo người đều dựa vào rung động,
nên đã hạn chế tiềm năng sản xuất năng
lượng từ việc đi bộ. "Tần suất con người đi
bộ khá chậm, làm giảm đáng kể khả năng thu
năng lượng", GS. Liao nói.
Các nhà nghiên cứu hy vọng công nghệ
của họ sẽ được đưa ra thị trường với hy vọng
hoạt động thương mại hóa sẽ truyền cảm
hứng phát triển các công nghệ thiết bị mới tự
cấp năng lượng.
"Thiết bị tự cấp điện sẽ cho phép người
dùng tiết kiệm khoản chi phí thường nhật
không cần thiết", GS. Liao nói. "Thiết bị thu
năng lượng này sẽ thúc đẩy sự phát triển của
các thiết bị tự cấp điện mang theo người".
N.P.D, theo upi.com
Nguồn: vista.gov.vn, 26/07/2019 Trở về đầu trang
**************
VẬT LIỆU – HÓA CHẤT
Các nhà khoa học khám phá một cơ chế có vẻ nghịch lý điều chỉnh quá trình tổng hợp dầu
Các nhà nghiên cứu sinh hóa thực vật
tại Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven
của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ gần đây đã thực
hiện một khám phá đáng ngạc nhiên: Họ phát
hiện ra rằng một loại protein kích hoạt quá
trình tổng hợp dầu cũng có khả năng kích
hoạt một loại protein khác kiềm hãm quá
trình tổng hợp này. Trong một bài báo vừa
được công bố trên tạp chí Plant Physiology,
họ mô tả làm thế nào hệ thống có vẻ nghịch
lý này giữ cho tiền chất dầu- acid béo cân
bằng một cách hoàn hảo để đáp ứng nhu cầu
của thực vật.
John Shanklin, nhà hóa sinh của
Brookhaven Lab, người đứng đầu nghiên cứu
cho biết: "Ban đầu, chúng tôi rất ngạc nhiên
khi phát hiện ra rằng protein kích hoạt bật quá
tổng quá trình tổng hợp dầu đồng thời cũng
kích hoạt tắt quá trình này”.
Các nhà khoa học cây trồng của Brookhaven Lab
đã phát hiện ra lý do tại sao một loại protein
làm tăng tổng hợp dầu cũng kích hoạt hệ thống
kiềm hãm quá trình tổng hợp này: Jantana
Keereetaweep, Kate Kuczynski, Zhiyang Zhai, Hui
Liu, Jorg Schwender, John Shanklin (từ trái sang
phải). Ảnh: Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven
Và những nghiên cứu tiếp theo khiến
cho sự mô tả trở nên hoàn hảo. Các axit béo -
tiền chất của dầu có thể trở nên độc nếu
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 25/66
chúng được sản sinh nhiều. Nếu mức độ tăng
vượt quá yêu cầu của tế bào, các tế bào cần
một cách để dừng sản sinh ra chúng.
Shanklin nói “Điều quan trọng là công
tắc tắt, một protein được gọi là BADC, là một
chất ức chế có điều kiện. Nó chỉ nhấn phanh
khi mức độ axit béo tự do cao”.
Việc này có thể thúc đẩy nỗ lực của
nhóm để tìm ra những cách mới có thể kiểm
soát quá trình tổng hợp dầu của cây trồng
nhằm phục vụ sản xuất nhiên liệu hoặc các
sản phẩm hữu ích khác.
Ghép các mảnh lại với nhau
Nghiên cứu mới dựa trên công trình
trước đây của nhóm Shanklin. Một trong
những nghiên cứu đã tiết lộ rằng BADC thực
hiện cơ chế kiềm hãm của nó bằng cách chèn
chính nó vào một loại enzyme quan trọng liên
quan đến việc tạo ra axit béo, ACCase.
Shanklin nói "Chúng tôi quan tâm tìm
hiểu thêm về các protein BADC và các gen
điều hòa chúng”.
Trong một nghiên cứu khác, nhóm
nghiên cứu đã tìm hiểu chi tiết về protein tín
hiệu được gọi là WRINKLED1, bật các
enzyme để tổng hợp axit béo, bao gồm các bộ
phận của ACCase, và do đó đóng vai trò là
công tắc cho con đường tổng hợp dầu.
Các nhà khoa học không có nhiều lý do
để nghi ngờ mối liên hệ trực tiếp giữa WRI1
(công tắc bật) và BADC (công tắc tắt) cho
đến khi các tác giả chính, Hui Liu và Zhiyang
Zhai, quan sát thấy rằng thực vật có đột biến
gen điều hòa một trong hai protein trên có rễ
ngắn bất thường.
Shanklin nói "Thật dễ dàng bỏ qua mối
liên hệ này như một sự trùng hợp ngẫu nhiên,
nhưng quan sát của Liu và Zhai hóa ra là trung
tâm của cơ chế mà chúng tôi phát hiện ra".
Nghiên cứu sâu hơn cho thấy nồng độ
hoóc môn bất thường thấy trong rễ đột biến
WRI1 giống nồng độ của rễ đột biến BADC.
Các nghiên cứu sinh hóa - di truyền gần hơn
đã khiến nhóm nghiên cứu kết luận rằng cả
hai protein thực sự có liên quan đến khiếm
khuyết tăng trưởng này đã kích hoạt chúng đi
đến kết nối xa hơn nữa.
Đồng nghiệp của Brookhaven, Jorg
Schwender, chỉ ra rằng WRI1 khi chuyển đổi
liên kết chặt chẽ với gen BADC, cho phép nó
được bật. Họ đã xác nhận kết nối bằng cách
chỉ ra rằng việc thêm nhiều BADC vào đột
biến WRI1 làm cho rễ phát triển dài hơn.
Điểm mấu chốt là kích hoạt gen kiềm
hãm thì không nhất thiết phải tắt quá trình
tổng hợp axit béo. Nó chỉ cung cấp cho tế bào
một cách để tắt tổng hợp nếu nồng độ axit
béo quá cao. Và nếu càng có nhiều WRI1
càng tăng cường sản xuất axit béo, tế bào
cũng cần tăng cường BADC để có thể ngăn
chặn quá trình đó.
Shanklin nói "Nó giống như cho một
chiếc xe có thể chạy nhanh hơn, nhưng với
một bộ phanh phải lớn hơn để dừng lại nếu
một con nai chạy ra đường".
Shanklin giải thích "Hình thành nhiều
màng tế bào hoặc nhiều dầu sẽ giữ mức axit
béo thấp và hệ thống phanh BADC sẽ không
cần thiết. Chỉ khi sản xuất vượt quá nhu cầu
và axit béo tích tụ thì cần phải áp dụng hệ
thống phanh".
Lê Thị Kim Loan, theo Phys.org
Nguồn: iasvn.org, 05/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Giải pháp khử mùi cơ thể từ tinh dầu Satureja Montana (Rau húng núi)
Cây Satureja montana (họ Hoa Môi) hay
còn gọi là rau húng núi là một loại cây trồng
đặc trưng của khí hậu Địa Trung Hải và được
trồng nhiều ở miền nam nước Pháp.
Các nhà phát minh người Pháp
Géraldine Lerebour, Pierre Lartaud, Bertrand
Lacroix đã nghiên cứu được một hoạt chất
kháng khuẩn chiết xuất từ Satureja montana
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 26/66
có khả năng diệt các vi sinh vật gây mùi khó
chịu cho cơ thể đặc biệt là vi sinh vật
Corynebacterium xerosis và đã đăng ký sáng
chế tại Mỹ số US10307365, được công bố
ngày 04/06/2019.
Ảnh: Nguồn vi.wikipedia.org
Theo sáng chế, các thành phần của chế
phẩm, gồm:
1. Tinh dầu Satureja montana
Satureja montana được lấy từ thân, hoa,
lá hoặc toàn cây, tốt nhất là lấy từ phần ngọn
của cây và được thu hoạch ở các giai đoạn
khác nhau từ lúc bắt đầu ra hoa đến khi kết
thúc ra hoa và tốt nhất là ở giai đoạn cuối ra
hoa.
Tinh dầu Satureja Montana thu được
bằng phương pháp chưng cất khô (hay còn
gọi là thủy phân) Tinh dầu chứa nước được
đun đến điểm sôi (thủy phân). Sau đó, hơi
nước chứa tinh dầu được ngưng tụ trong bình
chứa dạng lỏng, trong đó, tinh dầu được tách
ra khỏi nước bằng cách lắng, phần nước còn
lại được gọi là nước thơm.
Tinh dầu chiết xuất từ Satureja Montana
chứa 2 thành phần chính là geraniol (chiếm tỷ
lệ từ 70 - 85% trọng lượng) và trans-β-
caryophyllene (chiếm tỷ lệ 6 - 10% trọng
lượng). Ngoài ra, tinh dầu còn chứa 1 số hợp
chất khác chiếm tỷ lệ 0,5% - 5% trọng lượng:
germacrene D, nerol, neral, 1-octen-3-ol,
geranial, β-bisabolene.
Hàm lượng tinh dầu Satureja Montana
có trong chế phẩm, chiếm tỷ lệ tốt nhất là từ
0,1% đến 1% tổng trọng lượng chế phẩm.
2. Chất khử mùi:
Chất có thể chứa một hoặc nhiều chất có
hoạt tính khử mùi và có tác dụng kìm khuẩn
hoặc khử khuẩn như: 2,4,4′-trichloro-2′-
hydroxydiphenyl ether (triclosan), 2,4-
dichloro-2′-hydroxydiphenyl ether, 3 ′, 4 ′, 5′-
trichlorosalic 1 - (- 3 ′, 4′-dichlorophenyl) -3-
(4′-chlorophenyl) urê (triclocarban) hoặc
3,7,11-trimethyldodeca-2,5,10-trienol
(Farnesol); muối amoni bậc bốn, muối
cetylpyridinium; chlorhexidine và muối;
diglyceryl monocaprate, diglyceryl
monolaurate hoặc glyceryl monolaurate; muối
polyhexametylen biguanide; các loại muối
kẽm; hoặc chất hấp thụ mùi: zeolit,
cyclodextrin, silicat oxit kim loại, hoặc các
dẫn xuất chitosan; hoặc các chất ngăn chặn
phản ứng enzyme gây mùi: arylsulfatase, 5-
lipoxygenase, aminocylase hoặc
glucuronidase.
Hàm lượng các hoạt chất khử mùi có
trong chế phẩm chiếm tỷ lệ tốt nhất là từ
0,1% đến 5% tổng trọng lượng chế phẩm.
3. Các hoạt chất chống mồ hôi:
Các hoạt chất chống mồ hôi tốt nhất là
nhôm và / hoặc muối zirconium; phức hợp
zirconium hydroxychloride và nhôm
hydroxychloride với một axit amin. Các muối
nhôm như: nhôm chlorohydrate, nhôm
chlorohydrex, nhôm chlorohydrex, nhôm
chlorohydrex, nhôm chlorohydrex PEG,
nhôm chlorohydrex PG, nhôm
dichlorohydrate, nhôm dichlorohydrex PEG,
nhôm dichlorohydrex, nhôm dichlorohydrex
nhôm sunfat, nhôm zirconium
octachlorohydrate, nhôm zirconium
pentachlorohydrate, nhôm zirconium
tetrachlorohydrate, nhôm zirconium
trichlorohydrate.
Hàm lượng các hoạt chất chống mồ hôi
có trong chế phẩm, chiếm tỷ lệ tốt nhất là từ
0,5% đến 25% tổng trọng lượng chế phẩm.
4. Chất nhũ hóa:
Chất nhũ hóa được sử dụng có thể kể
đến gồm: oxyalkylenated (đặc biệt là
polyoxyethylenated) axit béo và glycerol; este
oxyalkylenated của axit béo và sorbitan; este
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 27/66
oxyalkylenated (oxyethylenated và / hoặc
oxypropylenated) của axit béo; Các ete
oxyalkylenated (oxyethylenated và / hoặc
oxypropylenated) của rượu béo; este đường
như sucrose stearate hoặc có thể được tạo ra
từ các chất nhũ hóa không ion có nguồn gốc
từ axit béo và polyol, như axit béo có chứa
chuỗi alkyl C8-C24, polyglycoside kiềm
(APGs), este đường, este axit béo của polyol,
este axit isostearic của polyol, este axit stearic
của polyol, đặc biệt là este axit isostearic của
glycerol và / hoặc sorbitan.
Các chất nhũ hóa nói chung cũng có thể
được chọn từ các loại alkylpolyglycoside có
HLB nhỏ hơn 7, ví dụ như các chất được biểu
thị theo công thức chung sau:
R—O-(G)x
Trong đó:
R: đại diện cho một gốc ankyl phân
nhánh và / hoặc không bão hòa có từ 14 - 24
nguyên tử carbon
G: đại diện cho một hợp chất đường có 5
hoặc 6 nguyên tử carbon.
x: biểu thị giá trị của G, tốt nhất là từ 1 –
4. Ví dụ: glucose, fructose hoặc galactose
Hàm lượng các chất nhũ hóa có trong
chế phẩm, chiếm tỷ lệ tốt nhất là từ 2% đến
6% tổng trọng lượng chế phẩm.
5. Chất lơ lửng và chất là đặc:
Chất lơ lửng giúp cải thiện tính đồng
nhất của sản phẩm và được lựa chọn tốt nhất
từ đất sét montmorillonite biến đổi kỵ nước,
chẳng hạn như bentonite biến đổi kỵ nước
hoặc hectorite.
Ngoài ra, có thể sử dụng các chất lơ lửng
khác như dẫn xuất của cellulose, xanthan,
guar, tinh bột, châu chấu hoặc agar agar trong
môi trường ưa nước (dung dịch nước và /
hoặc etanolic). Hàm lượng các chất lơ lửng có
trong chế phẩm, chiếm tỷ lệ tốt nhất là từ
0,2% đến 2% tổng trọng lượng chế phẩm.
Chất làm đặc: có thể chọn trong các chất
sau: polyme carboxyvinyl, chẳng hạn như
Carbopols (Carbomers) và Pemulens (acrylate
/ C10-C30 alkyl acrylate copolyme); các
polyacrylamide, chẳng hạn như các copolyme
liên kết ngang; copolyme của axit 2-
acrylamido-2-methylpropanesulfonic và
hydroxyethyl acrylate; dẫn xuất cellulose,
như hydroxyethylcellulose hoặc cetyl
hydroxyethylcellulose; v.v.
6. Thành phần phụ trong mỹ phẩm:
Chất bổ trợ mỹ phẩm: có thể chọn trong
các chất sau: chất làm mềm, chất chống oxy
hóa, chất làm mờ, chất ổn định, chất giữ ẩm,
vitamin, chất diệt khuẩn, chất bảo quản,
polyme, nước hoa, chất tạo cấu trúc cho pha
mỡ, các hợp chất nhão, các chất keo
lipophilic vô cơ/ hữu cơ; chất độn hữu cơ/ vô
cơ; chất làm đặc/ chất đẩy.
Bột hữu cơ: gồm các hạt polyamide; Sợi
nylon-6,6; bột polyetylen; microspheres dựa
trên copolyme acrylic, chẳng hạn như các
copolyme ethylene glycol dimethacrylate /
lauryl methacrylate; Các microspher
polymethyl methacrylate; Các microbead
copolyme methyl methacrylate / ethylene
glycol dimethacrylate; v.v.
Chế phẩm sản xuất có độ pH dao động
từ 3 đến 9 và được đóng gói trong bình xịt
hoặc trong chai, lọ dưới dạng dung dịch cồn,
gel hoặc kem.
Theo tác giả sáng chế, ngoài tinh dầu
Satureja Montana dùng để khử mùi cơ thể
(đặc biệt ở bàn chân và nách) còn có thể sử
dụng các loại tinh dầu khác cũng có khả năng
kháng khuẩn như: tinh dầu húng quế, chanh
catnip, sả, đinh hương, phong lữ, Litsea
cubeba, dầu chanh, lá kinh giới oregano và
húng tây.
Minh Thư dịch
Nguồn: cesti.gov.vn, 29/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 28/66
Phát minh ra cách tẩy mực in trên giấy
Các nhà nghiên cứu thuộc Khoa Cơ khí
và Kỹ thuật vũ trụ của Đại học Rutgers, Mỹ
đã tìm ra cách tẩy mực in trên các trang giấy
đã sử dụng, cho phép một tờ giấy có thể in đi
in lại nhiều lần.
Công nghệ mới giúp tẩy mực in trên giấy
Ảnh: ĐH Rutgers
Theo báo cáo nghiên cứu đăng trên tạp
chí Journal of Cleaner Production, các nhà
nghiên cứu đã sử dụng các xung ánh sáng từ
một chiếc đèn xenon để tẩy bỏ các loại mực
in màu đen, xanh lục, xanh lan và đỏ mà
không cần phải tái chế. Công nghệ này vốn
thường được dùng trong các thủ thuật thẩm
mỹ như tẩy màu tóc.
Trước đây, từng có những giải pháp tái
chế giấy đã in mà không cần phải qua các
khâu xử lý phức tạp, nhưng chủ yếu dựa vào
loại mực in được sản xuất theo công thức đặc
biệt dành riêng cho việc này. Loại mực đó sẽ
biến mất trong quá trình xử lý bằng nhiệt
hoặc tia laser cường độ lớn.
Tuy nhiên, loại mực đặc biệt này cũng
như giá thành để nâng cấp máy in có tích hợp
công nghệ laser làm bay mực in thường cao
nên các phương án tái sử dụng giấy như vậy
vẫn chưa phổ biến.
Trong khi đó, phương pháp mới của các
nhà khoa học thuộc Đại học Rutgers có thể
ứng dụng với loại giấy in kiểu cũ, sử dụng
loại mực in tiêu chuẩn đã và đang dùng trong
các dòng máy in và máy photocopy phổ biến
hiện nay.
Dù vậy, phương pháp mới vẫn còn hạn
chế là thời gian xử lý lâu. Để xóa mực in của
một trang giấy theo cách này phải mất 5 phút.
Song ở phương diện tích cực, nó giúp giảm
bớt lượng giấy phải dùng cũng như giảm bớt
cả số lượng giấy tờ qua sử dụng cần tái chế.
BT
Nguồn: baochinhphu.vn, 01/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Vật liệu lấy cảm hứng từ nấm cho chất lỏng trôi qua
Chúng ta đã nghe nói về các vật liệu
chống thấm nước sao chép cấu trúc của lá
sen. Tuy nhiên, bây giờ, các nhà khoa học đã
tạo ra một loại nhựa quang học linh hoạt giúp
loại bỏ chất lỏng thậm chí còn tốt hơn và nó
được lấy cảm hứng từ nấm Enoki nhỏ bé. Vật
liệu được sản xuất bởi các nhà nghiên cứu tại
Đại học Pittsburgh, làm việc trong phòng thí
nghiệm của PGS. Giáo sư Paul Leu. Nó có
hình dạng của một tấm nhựa nhiệt dẻo (PET).
Trên bề mặt của nó là một rừng các đốm
có đỉnh tròn, thân cao và mảnh, có kích thước
nanô, được bố trí cách đều nhau. Nấm Enoki
(hình dưới) cũng có hình dáng dài và mảnh,
mũ nấm tròn. Và nó được gọi là nano-enoki
PET, nhựa trong suốt và lỏng như nước, sữa,
nước sốt cà chua, cà phê và dầu ô liu chỉ đơn
giản lăn ra khỏi bề mặt của nó. Những ưu
điểm này vẫn tồn tại ngay cả sau khi trải qua
5.000 chu kỳ uốn, và có thể làm cho vật liệu
này trở nên lý tưởng để sử dụng trong các vật
phẩm như pin mặt trời và đèn LED, hoặc
thậm chí có thể đeo được bằng điện tử hoặc
ánh sáng linh hoạt.
Chỉ riêng chất lượng siêu thấm (chống
thấm chất lỏng) của nó cũng có thể làm cho
nhựa trở thành một lựa chọn tốt cho các thiết
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 29/66
bị y tế có khả năng chống lại sự xâm nhập của
vi khuẩn và đông máu. Và hơn thế nữa, quy
trình sản xuất có thể được nhân rộng, vì vậy
nó không chỉ giới hạn trong việc tạo mẫu
phòng thí nghiệm.
Paul Leu, cho biết: "Hình dạng của nấm
nano-enoki là rào cản không khí giữa chất
lỏng và bề mặt. Chất lỏng cuối cùng chỉ tiếp
xúc với ít hơn 5% cấu trúc. Do đó, chất lỏng
dễ dàng tự lăn đi và bóng ra sau khi sấy khô”.
Nghiên cứu này đã được công bố trên
Tạp chí Materials Chemistry!
N.T.T, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 01/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Loại kính chống va đập mới lấy cảm hứng từ thiên nhiên
Các nhà khoa học Canada phát triển thành
công loại kính bắt chước tính chất cơ học của
xà cừ, giúp tăng độ dẻo dai của vật liệu.
Lấy cảm hứng từ chất liệu xà cừ thường
được tìm thấy ở phía trong lớp vỏ của động
vật thân mềm như sò biển, các nhà nghiên
cứu từ Đại học McGill, Canada đã phát triển
thành công một loại kính mới có độ dẻo dai
vượt trội. Thử nghiệm cho thấy nó có khả
năng chịu va đập cao hơn nhiều so với các
loại kính hiện nay.
Cấu tạo loại kính chống va đập mới lấy cảm hứng
từ chất liệu xà cừ trong tự nhiên. Ảnh: Phys
Trong 15 năm qua, nhóm nghiên cứu
dẫn đầu bởi kỹ sư cơ khí Francois Barthelat
đã tập trung phân tích cấu trúc và tính chất cơ
học của xà cừ. Họ nhận thấy nó có cấu tạo
giống như một bức tường gạch, với nhiều
phiến khoáng chất phẳng và siêu nhỏ nằm đan
xen. Chúng có thể trượt qua nhau khi chịu áp
lực, giúp xà cừ hấp thụ tác động và phân tán
lực, giữ cho vỏ động vật không bị vỡ.
Để bắt chước xà cừ, nhóm nghiên cứu
đã sử dụng tia laser để chạm khắc một mạng
lưới các ô vuông hoặc hình lục giác lên
những tấm thủy tinh borosilicate dày 220
micromet. Những tấm kính này sau đó được
xếp chồng lên nhau, xen kẽ là các lớp dán
mỏng bằng nhựa có độ biến dạng cao, mỗi
lớp dày 125 micromet.
Các thử nghiệm cho thấy loại kính mới
có khả năng chịu va đập cao gấp 2 - 3 lần
kính cường lực và 15 - 24 lần kính thường.
Bên cạnh đó, độ trong suốt của chúng cũng
được đánh giá cao khi thua kém không đáng
kể loại kính dán an toàn hiện nay.
Barthelat cho biết phương pháp chế tạo
của họ không quá phức tạp và có thể mở rộng
trong công nghiệp. Loại kính mới có thể ứng
dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống như xây
dựng hay sản xuất kính ôtô. Công trình
nghiên cứu của nhóm đã được công bố trên
tạp chí Sciene số ra ngày 28/6.
Nguồn: khoahoctot.vn, 05/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Phương pháp mới vừa sản xuất khí đốt tự nhiên vừa lưu trữ CO2
Nghiên cứu mới của trường Đại học
Texas cho thấy bơm không khí và CO2
xuống các mỏ băng metan nằm dưới vịnh
Mêxico có thể giải phóng các nguồn năng
lượng khí tự nhiên khổng lồ, giúp chống lại
biến đổi khí hậu bằng cách bẫy CO2 dưới
lòng đất.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí
Water Resource Research, đã sử dụng các mô
hình máy tính để mô phỏng những gì xảy ra
khi hỗn hợp CO2 và không khí được bơm vào
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 30/66
các mỏ metan hydrat, hợp chất hóa học chứa
nhiều nước giống như băng, được hình thành
tự nhiên trong môi trường áp suất cao và
nhiệt độ thấp như môi trường ở sâu trong
Vịnh Mexico và dưới vùng đất đóng băng
vĩnh cửu ở Bắc cực.
Kris Darnell, trưởng nhóm nghiên cứu
cho rằng nghiên cứu này là bước tiếp theo để
giải quyết hai thách thức toàn cầu quan trọng,
đó là an ninh năng lượng và lưu trữ cacbon.
Nghiên cứu chứng minh khả năng vừa lưu trữ
CO2 trong hydrat vừa sản sinh năng lượng.
Trong quá trình này, nitơ trong không
khí được bơm sẽ quét khí metan về phía giếng
sản xuất và cho phép CO2 thay thế. Ưu điểm
của phương pháp này là chiết xuất khí tự
nhiên từ các mỏ hydrat metan và đồng thời
lưu giữ khí nhà kính CO2 trong môi trường
sâu bên dưới nơi nó không thải vào khí quyển
để góp phần gây biến đổi khí hậu.
Đây không phải là lần đầu tiên các mỏ
hydrat được đề xuất sử dụng để lưu trữ CO2.
Những nỗ lực trước đây đã thất bại hoặc tạo
ra kết quả không đáng kể. Nghiên cứu mới đã
phân tích nguyên nhân thất bại và có sự điều
chỉnh phù hợp. Bước tiếp theo, Darnell sẽ
kiểm tra kết quả trong phòng thí nghiệm. Các
nhà nghiên cứu hiện đang thử nghiệm phương
pháp này tại một cơ sở đặc biệt ở Trường
Jackson, nằm trong số ít các cơ sở trên thế
giới có thể lưu trữ và thử nghiệm hydrat
metan. Nếu quy trình mới có thể được chứng
minh hoạt động trong lĩnh vực này trên quy
mô công nghiệp, nó sẽ có tiềm năng rất lớn.
N.P.D, theo phys.org
Nguồn: vista.gov.vn, 03/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Phương pháp chuyển đổi Carbon dioxide thành vật liệu graphene
Trong thế kỷ 21 hiện đại, khí Carbon
dioxide (CO2) được coi là thủ phạm chính
gây hiệu ứng nhà kính, hiện tượng biến đổi
khí hậu, ảnh hưởng đến sức khỏe của con
người. Vì vậy, từ trước đến nay, con người đã
và đang nỗ lực tìm kiếm những biện pháp
nhằm làm giảm thiểu nồng độ CO2 trong
không khí. Mới đây, một nhóm các nhà
nghiên cứu tại Viện Công nghệ Karlsruhe
(KIT) đã phát triển một phương pháp đơn
giản nhằm biến loại khí độc hại này thành
một nguồn tài nguyên hữu ích bằng cách
chuyển đổi nó thành vật liệu graphene "kỳ
diệu" trong tương lai.
Graphene về cơ bản chỉ là một tấm
carbon phẳng có dạng hai chiều, độ dày bằng
một nguyên tử, tuy nhiên, ưu điểm và công
dụng của nó là loại vật liệu siêu dẫn, linh hoạt
và bền vững. Trong một nghiên cứu trước đó,
bằng thao tác "dán bóc" đơn giản dùng băng
dính keo, các nhà khoa học đã lần đầu tiên đã
"bóc" ra được một lớp graphene từ than chì,
được xem là vật liệu mỏng nhất trong vũ trụ.
Còn trong những năm gần đây, vật liệu
graphene được tạo ra bằng nhiều phương
pháp khác nhau, trong đó có phương pháp
khắc laser từ gỗ hoặc thậm chí là thực phẩm,
hoặc phương pháp sử dụng các tác nhân hóa
học như lá đậu nành và lá bạch đàn.
Tuy vậy, hiện nay, phương pháp phổ
biến nhất để tạo ra graphene số lượng lớn là
phương pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD).
Trong kỹ thuật này, một nguồn carbon,
thường là khí metan, được bơm vào một
buồng chứa cùng với các loại khí khác và một
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 31/66
lớp vật liệu mỏng đóng vai trò là chất xúc tác
và chất nền. Khí trong buồng chứa phản ứng
hóa học với vật liệu và tạo thành một lớp
graphene mỏng trên bề mặt.
Cơ chế hoạt động của kỹ thuật mới cũng
tương tự như phương pháp CVD, nhưng thay
vào đó, nhóm nghiên cứu sử dụng CO2 làm
nguồn carbon. Lựa chọn này được cho là
mang lại lợi ích tiềm năng trong nỗ lực loại
bỏ loại khí độc hại này ra khỏi khí quyển.
Trong thử nghiệm, khoang chứa đầy khí CO2
và H2, và chất xúc tác và chất nền là thiết bị
wafer - miếng silicon mỏng làm từ các
nguyên tố kim loại gồm đồng và palladi. Quá
trình này được thực hiện trong điều kiện áp
suất khí quyển và nhiệt độ cao lên tới 1.000
độ C.
Mario Ruben, trưởng nhóm nghiên cứu
cho biết: "Nếu đồng và palađi trên bề mặt kim
loại thể hiện tỷ lệ chính xác, việc chuyển đổi
carbon dioxide thành graphene sẽ diễn ra
trực tiếp trong quy trình một bước đơn giản".
Các nhà nghiên cứu cho biết họ hy vọng
kỹ thuật mới sẽ mang lại hiệu quả, thậm chí
được sử dụng để tạo ra vật liệu graphene có
độ dày vài lớp. Bên cạnh đó, nhóm cũng chia
sẻ bước tiếp theo, họ sẽ cố gắng tạo ra các
linh kiện điện tử hoạt động theo quy trình
này.Bài báo về kết quả nghiên cứu được công
bố trên tạp chí ChemSusChem.
P.K.L, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 15/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Phương pháp hình ảnh mới hỗ trợ khử mặn
Kỹ thuật hình ảnh đột phá do các nhà
nghiên cứu tại trường Đại học Cornell phát
triển, có triển vọng khử nước mặn thông qua
cung cấp thông tin quan trọng và bất ngờ về
các hạt xúc tác không thể có được bằng
phương pháp khác.
Giáo sư hóa học Peng Chen, đồng tác
giả nghiên cứu đã đưa ra phương pháp chụp
hình các phản ứng xúc tác không phát quang -
đó là các phản ứng không phát xạ ánh sáng
trên các hạt nano. Phương pháp hiện nay có
thể chụp hình các phản ứng phát xạ ánh sáng,
nhưng chỉ áp dụng cho một phần nhỏ phản
ứng. Vì thế, kỹ thuật mới có tiềm năng quan
trọng cho các lĩnh vực từ kỹ thuật vật liệu đến
công nghệ nano và khoa học năng lượng.
Các nhà nghiên cứu đã trình diễn kỹ
thuật này để quan sát phản ứng xúc tác quang
điện - các phản ứng hóa học liên quan đến
tương tác với ánh sáng, một quy trình xử lý
môi trường quan trọng.
Phản ứng xúc tác xảy ra khi một chất
xúc tác như hạt rắn, tăng tốc độ thay đổi của
phân tử. Kỹ thuật chụp hình các phản ứng xúc
tác này ở cấp độ nano có thể giúp các nhà
nghiên cứu tìm hiểu kích thước và hình dạng
tối ưu cho các hạt xúc tác hiệu quả nhất.
Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã
áp dụng kỹ thuật mới để chụp hình quá trình
oxy hóa của hydroquinone, vi chất ô nhiễm
được tìm thấy trong nước, trên các hạt xúc tác
bismuth vanadate và phát hiện ra các hành vi
chưa từng được biết đến của chất xúc tác giúp
tạo ra hydroquinone không độc hại.
"Nhiều phản ứng xúc tác này rất quan
trọng đối với môi trường", GS. Chen nói. "Vì
vậy, bạn có thể nghiên cứu chúng để tìm hiểu
cách loại bỏ chất ô nhiễm khỏi môi trường
nước".
Trước đây, nhóm nghiên cứu đã đi tiên
phong trong ứng dụng hình ảnh huỳnh quang
đơn phân tử, một phương pháp không xâm
lấn, tương đối rẻ tiền và dễ thực hiện cho
phép các nhà nghiên cứu quan sát các phản
ứng hóa học trong thời gian thực. Tuy nhiên,
vì phương pháp này bị giới hạn trong các
phản ứng huỳnh quang, nên họ đã nghiên cứu
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 32/66
trong nhiều năm để tìm ra một phương pháp
được áp dụng rộng rãi hơn.
Kỹ thuật được phát hiện dựa vào sự cạnh
tranh giữa các phản ứng phát quang và không
phát quang. Cuộc cạnh tranh này ngăn chặn
phản ứng phát quang, cho phép nó được đo
lường và lập bản đồ, từ đó cung cấp thông tin
về phản ứng không phát quang. Kỹ thuật này
được gọi là COMPEITS.
"Kỹ thuật có tính khái quát cao này có
thể được áp dụng rộng rãi cho nhiều loại hệ
thống không phát quang khác nhau như
protein không dán nhãn, chất dẫn truyền thần
kinh và tác nhân chiến tranh hóa học", GS.
Chen nói. "Do đó, chúng tôi hy vọng
COMPEITS sẽ là công nghệ đột phá với
những tác động sâu sắc đến nhiều lĩnh vực
bao gồm khoa học năng lượng, sinh học tế
bào, khoa học thần kinh và công nghệ nano".
N.P.D, theo phys.org
Nguồn: vista.gov.vn, 16/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Màng oxit kim loại - giải pháp thay thế tiết kiệm năng lượng để tách hóa chất
Các nhà sản xuất hóa chất tiêu thụ khối
lượng lớn năng lượng mỗi năm để tách và
tinh chế nguyên liệu phục vụ sản xuất nhiều
loại sản phẩm bao gồm xăng, nhựa và thực
phẩm. Để giảm mức lượng năng lượng cần
cho phân tách hóa chất, các nhà khoa học tại
Viện Công nghệ Georgia đang nghiên cứu các
màng tách hóa chất mà không cần đến quy
trình chưng cất tiêu tốn năng lượng.
"Phần lớn hoạt động phân tách hóa chất
trong các ngành công nghiệp là sử dụng các
hệ thống nhiệt như chưng cất và do đó, chúng
ta phải tiêu tốn mức năng lượng lớn cho các
quá trình phân tách này, tương đương từ 10 -
15% nguồn năng lượng toàn cầu”. GS. Ryan
Lively, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Quá
trình phân tách hóa chất sử dụng nhiệt và sự
thay đổi pha hóa học (chemical phase) sẽ tốn
ít năng lượng hơn và trên thực tế có thể giảm
đến 90% chi phí năng lượng".
Màng nhựa đã tách các phân tử nhất
định dựa theo kích thước và những điểm khác
biệt như trong khử mặn nước biển. Nhưng
cho đến nay, hầu hết các màng không thể chịu
được tác động của các dòng hóa chất chứa
nhiều dung môi mạnh trong khi còn phải thực
hiện các nhiệm vụ phân tách khó khăn.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học
đã phác thảo một quy trình lấy màng polyme
và đưa vào mạng lưới oxit kim loại. Màng
polyme mới có khả năng chịu được dung môi
tốt hơn và khả năng tách hóa học cũng được
cải thiện.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm màng
mới trong các hóa chất mạnh như
tetrahydrofuran, dichloromethane và
chloroform, dung môi hữu cơ hòa tan màng
polyme tinh khiết trong vài phút. Màng
polyme vẫn ổn định vài tháng trong quá trình
thử nghiệm. Bên cạnh đó, các nhà khoa học
cũng đã thử nghiệm tách hai hóa chất có kích
thước gần như nhau. Kết quả là màng có thể
phân biệt các phân tử thơm có kích thước
khác nhau chỉ khoảng 0,2 nanomet.
Nghiên cứu trong tương lai về loại màng
mới sẽ liên quan đến việc xem xét cách tinh
chỉnh quá trình đưa oxit vào và tạo ra các loại
màng có khả năng tách nhiều loại hóa
chất.Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí
Chemistry of Materials.
N.P.D, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 30/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 33/66
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Thực phẩm không làm từ thịt hay thực vật mà làm từ điện, nước và không khí: Solein
Khác với nhiều món ăn khác, Solein là
một món ăn được làm hoàn toàn từ điện, nước
và không khí. Do đó nó không hề có nguồn
gốc từ thực vật hay động vật nhưng vẫn có thể
mang lại chất dinh dưỡng đáng kể.
Theo Odditycentral, một start-up tại Phần
Lan có tên Solar Food mới đây đã sáng chế ra
một loại thực phẩm giàu protein có tên Solein.
Điều đặc biệt là thực phẩm làm từ điện, nước
và không khí chứ không hề liên quan đến thịt
hay các loại nguyên liệu nào khác.
Quá trình chế tạo Solein cũng rất thân
thiện với môi trường và tương tự như khi sản
xuất bia. Solar Food mô tả Solein là loại
protein thân thiện với môi trường nhất thế giới.
Solein được tạo ra bằng cách cho điện vào
nước để giải phóng các bọt khí CO2 và H2.
Các vi khuẩn sống sau đó sẽ nhanh chóng
đi vào chất lỏng và ăn các bọt khí CO2 và H2,
từ đó tạo ra Solein. Cuối cùng người ta sẽ lấy
thứ được gọi là Solein đó sấy khô và nghiền ra
thành bột.
Quá trình lên men tự nhiên này có nhiều
đặc điểm giống với sản xuất bia nhưng nó đòi
hỏi một lò phản ứng đặc biệt giống như một
chiếc đèn lồng. Solein khô có hàm lượng
protein chiếm tới 50% và có hình dạng và mùi
giống như bột mì. Loại thực phẩm này có thể
dùng cho mọi chế độ ăn, thậm có thể dùng để
in 3D.
Tiến sỹ Pasi Vainikka, CEO Solar
Foood cho biết: "Đây là một loại thực phẩm
hoàn toàn mới, một loại protein mới khác với
tất cả các loại thực phẩm trên thị trường hiện
nay về cách sản xuất. Nó không phải là sản
phẩm của nông nghiệp cũng chẳng phải của
thủy sản. Solein cung cấp một giải pháp
thống nhất để phục vụ cho mọi bữa ăn hoặc
chế độ ăn uống trong ngày, đồng thời tạo ra
cơ hội phát triển các loại thực phẩm hoàn
toàn mới trong tương lai".
Quá trình sản xuất Solein nếu được cải
tiến và áp dụng trên quy mô lớn, chúng ta có
thể sản xuất được thực phẩm ở bất cứ nơi đâu
trên thế giới. Đặc biệt nó cũng đem lại hiệu
quả năng lượng gấp 10 lần trên mỗi ha so với
quang hợp từ cây xanh và hiệu quả sạch gấp
10-100 lần đối với môi trường, đặc biệt là việc
sử dụng nước một cách tiết kiệm so với sản
xuất thực phẩm từ động thực vật.
Một trong những lý do tại sao thịt lại
quan trọng trong chế độ ăn uống của chúng ta,
đó là bởi nguồn protein chất lượng cao của nó.
Solein cũng chứa đầy đủ các loại axit amin
thiết yếu nhưng vì nó được sản xuất bằng điện,
nước và không khí nên nó không cần tới đất để
sản xuất, giúp tiết kiệm diện tích đất.
Một điểm độc đáo khác của Solein là
việc nó có thể lấy carbon từ khí CO2 mà
không cần tới đường.
Solar Food không hy vọng Solein có thể
thách thức các phương pháp sản xuất thực
phẩm giàu protein truyền thống trong vòng 2
thập kỷ tới.
Tuy nhiên start-up này kỳ vọng đây sẽ là
loại thực phẩm chủ yếu của con người trong
tương lai, thay thế cho nguồn cung cấp từ thực
vật và động vật, gây ô nhiễm môi trường.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 34/66
Công ty Phần Lan này đang có kế hoạch
mở nhà sản xuất Solein đầu tiên vào cuối năm
2021 và tăng quy mô sản xuất lên 2 tỷ sản
phẩm vào năm 2022.
Mai Huyền, theo vnreview.vn
Nguồn: vista.gov.vn, 17/07/2019 Trở về đầu trang
**************
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Sắp có vắc-xin đầu tiên được phát triển bởi AI trên thế giới
Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại
học Flinder ở Nam Úc đã phát triển một loại
vắc-xin mới được cho là loại thuốc đầu tiên
trên thế giới được thiết kế hoàn toàn bằng trí
tuệ nhân tạo (AI).
Mặc dù các loại thuốc đã được thiết kế
bằng máy tính trước đó, loại vắc-xin này đã
tiến thêm một bước do được tạo ra một cách
độc lập bởi một chương trình AI có tên SAM.
Vắc-xin do AI phát triển sẽ là một bước tiến
quan trọng mới
Giáo sư Đại học Flinder Nikolai
Petrovsky, người đứng đầu dự án cho biết, tên
của chương trình AI bắt nguồn từ những gì nó
được giao đó là tìm ra một loại thuốc tốt hơn
cho con người.
"Chúng tôi phải dạy chương trình AI về
một tập hợp các hợp chất được biết là kích
hoạt hệ thống miễn dịch của con người và
một tập hợp các hợp chất không hoạt động.
Công việc của AI sau đó là tự mình tìm ra
loại thuốc khác biệt.
Sau đó, chúng tôi đã phát triển một
chương trình khác, được gọi là nhà hóa học
tổng hợp, tạo ra hàng nghìn tỷ hợp chất hóa
học khác nhau mà sau đó chúng tôi đã cung
cấp cho SAM để có thể tìm ra tất cả những
ứng cử viên mà nó nghĩ rằng đó có thể là
thuốc miễn dịch tốt cho con người”,
Petrovsky nói.
Nhóm nghiên cứu đã đưa ra các “ứng cử
viên hàng đầu” SAM xác định, tổng hợp
chúng trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm
chúng trên các tế bào máu người để xem liệu
chúng có hoạt động không.
"Điều này khẳng định SAM không chỉ
có khả năng xác định các loại thuốc tốt mà
trên thực tế đã tìm ra các loại thuốc miễn dịch
tốt hơn cho con người so với hiện tại. Chúng
tôi đã đưa những loại thuốc do SAM tạo ra để
phát triển bằng thử nghiệm trên động vật để
xác nhận khả năng tăng cường hiệu quả của
vắc-xin cúm”, Nikolai Petrovsky nhấn mạnh.
Nếu thành công thực sự thì phát triển
mới này có khả năng rút ngắn quá trình phát
hiện và phát triển thuốc thông thường hàng
thập kỷ và tiết kiệm hàng trăm triệu USD.
"Chúng tôi đã biết từ thử nghiệm trên
động vật rằng vắc-xin có khả năng bảo vệ
chống cúm cao, vượt trội so với các loại vắc-
xin hiện có. Bây giờ chúng tôi chỉ cần xác
nhận điều này ở người", Petrovsky nói.
Vắc-xin do AI mới xuất hiện cùng lúc
với số lượng lớn các trường hợp liên quan
đến cúm ở Úc. Trước tháng 6 năm 2019, 228
người đã chết vì các biến chứng liên quan đến
cúm, bao gồm 57 người ở New South Wales
và 48 người ở Victoria.
Petrovsky hy vọng loại vắc-xin này sẽ
chứng minh được hiệu quả hơn so với các
loại vắc-xin hiện có và sẽ tiếp tục bổ sung
hoặc thay thế chúng như thuốc ngừa cúm theo
mùa tiêu chuẩn.
Khôi Nguyên, theo Science Alert
Nguồn: vista.gov.vn, 14/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 35/66
Y DƯỢC
Đường glucose cung cấp năng lượng cho cơ nhân tạo
Cơ nhân tạo được làm từ polyme hiện có
thể được cấp năng lượng từ đường glucose và
oxy giống như cơ sinh học. Đột phá này mở
ra bước tiến trên con đường cấy ghép cơ nhân
tạo hoặc vi robot tự động hoạt động nhờ các
phân tử sinh học có trong môi trường xung
quanh. Kết quả nghiên cứu của trường Đại
học Linköping, Thụy Điển đã được công bố
trên tạp chí Advanced Materials.
Chuyển động của cơ người dựa vào
nguồn năng lượng được giải phóng khi đường
glucose và oxy tham gia vào phản ứng sinh
hóa. Theo cách tương tự, các bộ truyền động
được chế tạo có thể biến đổi năng lượng
thành chuyển động, nhưng năng lượng trong
trường hợp này đến từ các nguồn khác như
điện. Xuất phát từ mong muốn phát triển cơ
nhân tạo hoạt động giống cơ sinh học, các
nhà nghiên cứu tại trường Đại học Linköping,
Thụy Điển đã chứng minh nguyên tắc sử
dụng cơ nhân tạo được cấp năng lượng từ cả
đường glucose và oxy như những gì diễn ra
trong cơ thể con người.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng
polypyrrole, một loại polyme điện hóa thay
đổi về thể tích khi dòng điện chạy qua. Cơ
nhân tạo, được gọi là "bộ truyền động
polyme", bao gồm ba lớp: một lớp màng mỏng
nằm giữa hai lớp polyme điện hóa. Đây là thiết
kế đã được sử dụng trong lĩnh vực này trong
nhiều năm. Nó hoạt động khi vật liệu ở một
mặt của màng thu điện tích dương và đẩy các
ion ra, khiến vật liệu co lại. Đồng thời, vật liệu
ở mặt bên kia thu điện tích âm và các ion được
đưa vào, khiến vật liệu nở ra. Sự thay đổi về
thể tích làm cho bộ truyền động bị uốn cong
theo một hướng giống như cách cơ co lại.
Các điện tử gây ra chuyển động trong cơ
nhân tạo thường xuất phát từ các nguồn bên
ngoài như pin. Nhưng pin có một số nhược
điểm, đó là trọng lượng nặng và cần được sạc
thường xuyên. Thay vào đó, nhóm nghiên
cứu đã áp dụng công nghệ sử dụng các điện
cực sinh học để chuyển đổi năng lượng hóa
học thành điện năng với sự hỗ trợ của các
enzyme. Họ đã sử dụng các enzyme xuất hiện
tự nhiên và kết hợp chúng vào polyme.
"Các enzyme này chuyển đổi đường
glucose và oxy giống như những gì diễn ra
trong cơ thể để tạo ra các điện tử cần để cung
cấp năng lượng cho chuyển động trong cơ
nhân tạo được làm từ polyme điện hóa. Như
vậy không cần đến nguồn điện áp: chỉ cần
nhúng bộ truyền động vào dung dịch đường
glucose", Edwin Jager, đồng tác giả nghiên
cứu nói. Giống như trong cơ sinh học, đường
glucose được chuyển đổi trực tiếp thành
chuyển động trong cơ nhân tạo. Bước tiếp theo
các nhà nghiên cứu sẽ kiểm soát các phản ứng
sinh hóa trong các enzyme, sao cho chuyển
động có thể đảo ngược trong nhiều chu kỳ.
N.P.D, theo phys.org
Nguồn: vista.gov.vn, 02/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Mỹ phát triển loại sợi dùng cho cơ nhân tạo của chân tay giả và cánh tay robot
Lấy cảm hứng từ các tua cuốn của cây
dưa chuột luôn tìm cách leo vươn lên cao để
giúp cây lấy ánh sáng mặt trời, các kỹ sư tại
Viện Công nghệ Massachusetts, Mỹ, đã phát
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 36/66
triển các sợi polymer với đặc tính là co lại khi
bị nung nóng, trong tương lai có thể được sử
dụng để tạo ra các cơ nhân tạo của chân tay
giả và cánh tay robot.
Những sợi polymer với đặc tính là co lại khi bị nung
nóng có thể được sử dụng để tạo ra cơ nhân tạo của
chân tay giả và cánh tay robot.
Ảnh : Viện Công nghệ Massachusetts, Mỹ
Theo Science, lấy cảm hứng từ các tua
cuốn của cây dưa chuột, các kỹ sư tại Viện
Công nghệ Massachusetts, Mỹ, đã phát triển
các sợi polymer với đặc tính là co lại khi bị
nung nóng, trong tương lai có thể được sử
dụng để tạo ra cơ nhân tạo của chân tay giả và
cánh tay robot.
Các phương pháp hiện đang được sử
dụng để tạo cơ của cánh tay nhân tạo - hệ
thống thủy lực, động cơ servo, bộ truyền động
dựa trên kim loại có hiệu ứng nhớ hình đều có
nhược điểm là khối lượng tương đối lớn và
thời gian phản ứng khá lâu. Để nhận được
nhiều ánh sáng mặt trời hơn và phát triển
nhanh hơn, những đường gân xoăn - tua cuốn
của cây dưa chuột luôn tìm kiếm sự hỗ trợ để
cây vươn lên. Khi tạo ra các sợi co giãn được,
một nhóm kỹ sư MIT dưới sự hướng dẫn của
giáo sư Polina Anikeeva, đã tìm ra cách mô
phỏng một cơ chế uốn lượn và kéo giãn ra
như vậy. Để làm điều này, các nhà nghiên
cứu đã kết nối trong sợi hai loại polymer, một
chất đàn hồi (elastomer) và polyetylen, có tốc
độ giãn nở khác nhau khi được nung
nóng.Trong khi chất đàn hồi tìm cách mở
rộng, polymer lại ngăn cản điều đó. Độ dày
của các sợi xoắn lại do quá trình này có thể từ
vài micromet đến vài mm, còn chiều dài đạt
tới hàng trăm mét.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng
ngay cả khi được nung nóng vừa phải cũng có
thể khiến cuộn dây bị kéo căng và tạo ra lực
kéo và ngược lại. Quá trình có thể được lặp
lại trên 10.000 lần. Vật liệu này có thể chịu
được trọng lượng gấp 650 lần trọng lượng của
chính nó và phản ứng với việc nung nóng chỉ
trong vài mili giây. Ngoài ra, các điện cực và
sợi quang có thể được bện vào cơ nhân tạo.
Các nhà nghiên cứu đã tìm cách bện vào sợi
một mạng dây nano, trong tương lai sẽ được
sử dụng để điều chỉnh nhiệt của sợi. Dự kiến,
những sợi như vậy có thể được sử dụng để
phục vụ cho mục đích truyền dẫn động trong
các cánh tay máy và chân máy cũng như
trong tay chân giả.
Vũ Trung Hương
Nguồn: motthegioi.vn, 22/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Nga phát triển xe thông minh neuromobile dành cho người khuyết tật
Xe hơi thông minh neuromobile dành cho
người khuyết tật sẽ được bán rộng rãi ở Nga
vào năm 2022 - Ảnh: Công ty Zetta
Các kỹ sư Nga đã phát triển và thử
nghiệm chiếc xe thông minh neuromobile
dành cho người khuyết tật. Nhờ trang bị hệ
thống thực tế tăng cường, người khuyết tật
với bộ trang phục đặc biệt sẽ sử dụng bộ điều
khiển nơ rôn đa phương thức, trong khi thông
tin chuyến đi sẽ được hiển thị trên kính chắn
gió hoặc trên màn hình riêng biệt.
Theo TASS, các kỹ sư ở Đại học quốc
gia Nizhny Novgorod mang tên
N.I.Lobachevsky đã phát triển một nguyên
mẫu chiếc xe thông minh neuromobile dành
cho - và theo dõi tình trạng của người lái xe.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 37/66
Nguyên mẫu của xe thông minh
neuromobile đã trải qua các thử nghiệm đầu
tiên và ở Togliatti, một nhà máy đang được
khẩn trương xây dựng để sản xuất loại xe đầy
triển vọng này.
Theo các chuyên gia, người khuyết tật sẽ
có thể điều khiển chiếc xe nhỏ gọn được trang
bị hệ thống thực tế tăng cường này bằng bộ
điều khiển nơ rôn đa phương thức, trong khi
thông tin chuyến đi sẽ được hiển thị trên kính
chắn gió hoặc trên màn hình riêng biệt. Trước
đó đã có báo cáo rằng tốc độ của neuromobile
sẽ là 60km mỗi giờ.
Phó giám đốc nghiên cứu của trường,
ông Augustus Lee giải thích rằng các kỹ sư
đang phát triển một bộ trang phục đặc biệt
dành cho người lái xe khuyết tật với sự trợ
giúp của nhiều bộ cảm biến khác nhau, không
chỉ tính đến hoạt tính não và chuyển động của
mắt, mà cả hành động của chân, tay và thậm
chí là lưỡi. Sẽ có một cần điều khiển đặc biệt
có thể được phát triển cho bộ trang phục này.
Các bộ cảm biến ở trên đầu người lái sẽ tính
đến những thay đổi về đặc điểm hoạt tính
điện của não.
Các nhà phát triển tự tin rằng công nghệ
nơ rôn sẽ chiếm lĩnh thị trường. Những chiếc
xe thông minh neuromobile đã được cấp phép
và sẽ được bán vào năm 2022.
Vũ Trung Hương
Nguồn: motthegioi.vn,10/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Nang tóc chức năng được phát triển từ tế bào gốc
Các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu
Sanford Burnham Prebys đã tạo ra loại tóc
giống tóc tự nhiên mọc xuyên qua da bằng
cách sử dụng tế bào gốc đa năng của người
(iPSC), một thành tựu khoa học to lớn có thể
cách mạng hóa ngành công nghiệp tóc.
Hơn 80 triệu đàn ông, phụ nữ và trẻ em
Hoa Kỳ bị rụng tóc. Tình trạng này là do di
truyền, lão hóa, sinh con, điều trị ung thư, tổn
thương do bỏng và các rối loạn như hói. Rụng
tóc thường liên quan đến cảm giác đau khổ,
có thể làm giảm chất lượng cuộc sống và dẫn
đến lo lắng và trầm cảm.
PGS.TS. Alexey Terskikh, đồng tác giả
nghiên cứu đã nghiên cứu loại tế bào da nhú.
Các tế bào này nằm trong nang tóc và kiểm
soát sự phát triển của tóc, bao gồm độ dày,
chiều dài và chu kỳ phát triển của tóc. Năm
2015, PGS.TS.Terskikh đã cho tóc mọc thành
công dưới da chuột bằng cách tạo ra da nhú từ
iPSC, một quá trình mất kiểm soát đòi hỏi
phải có sự điều chỉnh thêm.
"Phương pháp mới của chúng tôi đã giải
quyết những thách thức công nghệ quan trọng
để phát hiện được sử dụng trong thế giới
thực", PGS.TS. Terskikh nói. "Bây giờ, chúng
tôi có một phương pháp mạnh, có sự kiểm
soát chặt chẽ để tạo ra loại tóc trông tự nhiên
mọc qua da bằng cách sử dụng bào da nhú có
nguồn gốc từ iPSC. Đây là bước đột phá
quan trọng trong việc phát triển các liệu pháp
trị rụng tóc dựa vào tế bào và lĩnh vực y học
tái sinh".
Đặc trưng của phương pháp mới là một
khung phân hủy sinh học 3 chiều được làm từ
vật liệu giống như chỉ khâu tự tiêu. Khung
này kiểm soát hướng tóc mọc và giúp các tế
bào gốc kết hợp vào da. Phương pháp hiện
nay dựa vào các tế bào biểu mô của chuột kết
hợp với các tế bào da nhú của người. Các thí
nghiệm được thực hiện trên chuột trụi lông bị
suy giảm miễn dịch.
Việc sử dụng iPSC để tạo ra phần biểu
mô của nang tóc hiện đang được thực hiện
trong phòng thí nghiệm. Sự kết hợp giữa tế
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 38/66
bào biểu mô và tế bào da nhú từ iPSC sẽ cho
phép tạo ra nang tóc hoàn toàn là của con
người, sẵn sàng cho việc cấy ghép cho người.
Điểm khác biệt so với các phương pháp tái
tạo nang tóc khác là iPSC của con người là
nguồn cung cấp tế bào không giới hạn và có
thể tách ra nhờ lấy máu một cách đơn giản.
Nhóm nghiên cứu hy vọng công nghệ
mới sẽ giúp cải thiện cuộc sống cho hàng triệu
người đang phải vật lộn với chứng rụng tóc.
N.P.D, theo medicalxpress.com
Nguồn: vista.gov.vn, 03/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Vi khuẩn đường ruột - liệu pháp mới để ngăn ngừa và đẩy lùi bệnh dị ứng thức ăn
Trung bình cứ sau ba phút, có một bệnh
nhân được đưa đến phòng cấp cứu ở Hoa Kỳ
vì lí do dị ứng liên quan đến thức ăn. Hiện tại,
cách duy nhất để ngăn chặn dị ứng là những
người bị dị ứng thực phẩm tránh hoàn toàn
thực phẩm mà họ bị dị ứng. Vì vậy, các nhà
nghiên cứu đang tích cực tìm kiếm phương
pháp điều trị mới để ngăn ngừa hoặc đẩy lùi
dị ứng thực phẩm ở bệnh nhân.
Những hiểu biết gần đây về microbiome
– một hệ sinh thái phức tạp của nhiều loại vi
sinh vật sống trong ruột và các phần khác cơ
thể - đã gợi ý rằng một hệ vi sinh vật đường
ruột thay đổi có thể đóng vai trò then chốt
trong sự phát triển của bệnh dị ứng thực
phẩm. Một nghiên cứu mới, dẫn đầu bởi các
nhà điều tra từ bệnh viện Brigham và
Women, và bệnh viện nhi Boston, xác định
loài vi khuẩn trong ruột trẻ sơ sinh giúp bảo
vệ cơ thể chống dị ứng thực phẩm, đồng thời
tìm ra những thay đổi liên quan đến sự phát
triển của bệnh dị ứng thực phẩm và các đáp
ứng miễn dịch đã bị biến đổi.
Hình ảnh vi khuẩn đường ruột
Trong các nghiên cứu tiền lâm sàng trên
mô hình chuột bị dị ứng thực phẩm, nhóm
nghiên cứu đã phát hiện ra rằng công thức
dùng đường uống có bổ sung năm hoặc sáu
loài vi khuẩn được tìm thấy trong ruột người
giúp bảo vệ chống lại bệnh dị ứng thực phẩm
và đẩy lùi bệnh được thiết lập bằng cách củng
cố khả năng chống dị ứng thực phẩm. Kết quả
của nhóm được công bố trên tạp chí Nature
Medicine.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên
cứu ở trên cả người và mô hình tiền lâm sàng
để tìm hiểu các loài vi khuẩn chủ yếu liên
quan đến dị ứng thực phẩm. Nhóm nghiên
cứu đã liên tục thu thập các mẫu phân sau 4
đến 6 tháng từ 56 trẻ bị dị ứng thực phẩm, và
đã tìm thấy nhiều điểm khác biệt khi so sánh
hệ vi sinh vật đường ruột (microbiota) của
chúng với 98 trẻ không bị dị ứng thực phẩm.
Các mẫu hệ vi sinh vật đường ruột trong phân
từ trẻ sơ sinh có hoặc không có dị ứng thực
phẩm đã được cấy vào những con chuột nhạy
cảm với trứng. Những con chuột nhận được
microbiota từ các trẻ không bị dị ứng được
bảo vệ chống dị ứng do trứng nhiều hơn
những con nhận được microbiota từ trẻ sơ
sinh bị dị ứng thực phẩm.
Sử dụng phương pháp tính toán, các
nhà nghiên cứu đã phân tích sự khác biệt về
vi khuẩn ở trẻ em bị dị ứng thực phẩm so với
những trẻ không bị dị ứng để xác định vi
khuẩn liên quan đến bảo vệ hoặc dị ứng thực
phẩm ở bệnh nhân. Nhóm nghiên cứu đã thử
nghiệm xem liệu sử dụng vi khuẩn có tác
dụng bảo vệ bằng đường uống cho chuột có
thể ngăn ngừa sự phát triển của dị ứng thực
phẩm hay không. Họ đã phát triển hai nhóm
vi khuẩn bảo vệ. Hai nhóm riêng biệt gồm
năm hoặc sáu loài vi khuẩn có nguồn gốc từ
ruột người thuộc loài Clostridiales hoặc
Bacteroidetes có thể ngăn chặn dị ứng thực
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 39/66
phẩm trong mô hình chuột, bảo vệ chuột và
giữ cho chúng không bị dị ứng do trứng.
Trong khi đó, các loài vi khuẩn khác không
có tác dụng bảo vệ.
“Rất khó để nghiên cứu tất cả các vi
khuẩn trong ruột và hiểu được những gì
chúng tác động trong bệnh dị ứng thực phẩm,
nhưng bằng cách sử dụng các phương pháp
tính toán, chúng tôi đã có thể thu hẹp vào một
nhóm vi khuẩn cụ thể có liên quan đến tác
dụng bảo vệ. Việc có thể đi sâu từ hàng trăm
loài vi sinh vật xuống chỉ còn năm hoặc sáu
có ý nghĩa đối với phương pháp trị liệu và, từ
góc độ khoa học cơ bản, chúng ta có thể bắt
đầu tìm hiểu làm thế nào những vi khuẩn cụ
thể này có tác dụng bảo vệ” đồng tác giả
Georg Gerber cho hay.
Để hiểu làm thế nào các loài vi khuẩn có
thể ảnh hưởng đến tính nhạy cảm của bệnh dị
ứng thực phẩm, nhóm nghiên cứu cũng đã
xem xét các thay đổi miễn dịch ở trẻ sơ sinh
và chuột. Họ phát hiện ra rằng chủng
Clostridiales và Bacteroidetes nhắm vào con
đường miễn dịch đó là kích thích tế bào T
điều tiết cụ thể như thay đổi hoạt động của
chúng nhằm thúc đẩy phản ứng dung nạp thay
vì phản ứng dị ứng. Những tác dụng này đã
được tìm thấy cả trong các mô hình tiền lâm
sàng và ở trẻ sơ sinh.
Liệu pháp vi khuẩn này thay đổi hệ
thống của hệ miễn dịch theo kiểu độc lập với
chất gây dị ứng, có khả năng điều trị rộng rãi
dị ứng thực phẩm thay vì bớt mẫn cảm với
một cá nhân bị dị ứng cụ thể.
Bry và Gerber, cùng với tác giả chính
Talal Chatilav ở bệnh viện nhi Boston, là
những người sáng lập và có cổ đông trong
ConsortiaTX là một công ty đang phát triển
một sản phẩm trị liệu sinh học cho con người
(CTX-944). ConsortiaTX đang chuẩn bị cho
thử nghiệm lâm sàng pha 1b đối với sản phẩm
của mình trong điều trị bệnh dị ứng thực phẩm
ở trẻ em, sau đó mở rộng sang các bệnh dị ứng
khác. ConsortiaTX đã có được giấy phép bảo
hộ độc quyền toàn cầu đối với tài sản trí tuệ
liên quan đến những khám phá về vi sinh vật
được công bố trên báo Nature Medicine.
Lê Hoàng Hảo, theo sciencedaily.com
Nguồn: huepharm-uni.edu.vn, 05/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Cách mạng trong theo dõi sức khoẻ tim mạch
Ảnh: Thiết bị hình xăm điện tử được gắn vào da
để theo dõi sức khoẻ tim
Nguồn: popularmerchanics.com
Công nghệ Hình xăm điện tử (e-tattoo)
do nhóm nghiên cứu Đại học Texas (Austin)
phát triển có thể cách mạng hoá việc chăm
sóc tim nhờ khả năng phát hiện các bệnh tim
nguy hiểm trước khi chúng tấn công.
Nhóm nghiên cứu từ ĐH Texas (Austin)
do TS. Nanshu Lu, chuyên gia về kỹ thuật
hàng không vũ trụ, cơ khí và y sinh học, đã
thiết kế một hình xăm điện tử có thể đeo,
thường được gọi là “hình xăm điện tử” (E-
tattoo), có khả năng cứu sống hàng ngàn
người bị bệnh tim mỗi năm.
Thiết bị này được chế tạo từ
thermoplastic polyvinylidene fluoride và
grapheme, một dạng đồng vị cacbon bền hơn
thép 100 lần nhưng cực mỏng và dẻo.
Grapheme có khả năng bám dính linh hoạt
vào da, nhờ vậy, người đeo e-tattoo hầu như
không cảm thấy khó chịu. E-tattoo có thể theo
dõi sức khoẻ tim với độ chính xác cao nhất
nếu khi được gắn trên ngực, ngay vị trí của
tim và nếu đeo trong thời gian dài, nó có thể
cung cấp một bức tranh toàn diện hơn về sức
khoẻ tim của người sử dụng, so với máy đo
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 40/66
điện tim truyền thống. Thêm vào đó, thiết bị
này cũng rẻ hơn đồng thời được giám sát
không dây qua điện thoại thông minh.
Nhóm nghiên cứu của Lu vẫn đang điều
chỉnh e-tattoo nhưng công việc của họ sẽ
“sớm hoàn thành”. Lu thông báo, nhóm đang
“thảo luận với một công ty dược phẩm lớn để
xác thực hiệu quả trên một loài linh trưởng
không phải người” và kỳ vọng sau khi được
thử nghiệm trên người, sản phẩm có thể sớm
được tung ra thị trường.
Công Nhất,
theo popularmechanics.com
Nguồn: khoahocphattrien.vn, 08/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Phát hiện tế bào mới có thể chữa lành tổn thương tim
Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học
Calgary lần đầu tiên đã phát hiện ra một quần
thể tế bào ở dịch màng ngoài tim nằm trong
túi bao quanh tim. Khám phá này có thể dẫn
đến các phương pháp điều trị mới cho bệnh
nhân bị tổn thương tim. Nghiên cứu đã được
công bố trên tạp chí Immunity.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra tế bào
cụ thể, đó là đại thực bào khoang màng tim
Gata6 +, giúp chữa lành tim chuột bị thương.
Tế bào này được phát hiện trong dịch màng
tim (túi bao quanh tim) của chuột bị thương
tổn tim. Các tế bào tương tự cũng được tìm
thấy trong màng tim của người bị tổn thương
tim. Từ đó có thể khẳng định các tế bào mới
được phát hiện hứa hẹn cho ra đời liệu pháp
chữa trị cho bệnh nhân mắc bệnh tim.
Các bác sĩ tim mạch trước đây chưa
từng phát hiện ra khả năng các tế bào ngay
bên ngoài tim có thể tham gia chữa lành tim
bị tổn thương. Không giống các cơ quan
khác, tim có hạn chế về khả năng tự chữa
lành, đó là lý do vì sao bệnh tim là nguyên
nhân gây tử vong số một ở Bắc Mỹ.
GS. Paul Fedak, đồng tác giả nghiên cứu
cho rằng: “Việc phát hiện ra tế bào mới có thể
chữa lành cơ tim bị tổn thương, sẽ mở ra cơ
hội cho các liệu pháp mới và hy vọng cho
hàng triệu người mắc bệnh tim. Chúng tôi
luôn biết rằng quả tim nằm trong một túi chứa
một chất lỏng lạ. Bây giờ, chúng tôi biết rằng
dịch màng ngoài tim này chứa rất nhiều tế
bào chữa bệnh. Các tế bào này có thể nắm giữ
bí quyết để sửa chữa và tái tạo cơ tim mới.
Khả năng khám phá thêm và các liệu pháp
mới sáng tạo rất thú vị và quan trọng".
Nhóm nghiên cứu đã xác định được tế
bào chữa lành tổn thương tim trong vòng chưa
đầy ba năm. Các nhà khoa học dự kiến chuyển
sang nghiên cứu về khả năng tế bào phục hồi
tim người. Chương trình mới sẽ mở rộng liên
kết giữa nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu lâm
sàng để tìm ra liệu pháp tiềm năng cải thiện
khả năng chữa lành tim tổn thương.
P.K.L, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 30/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Khớp thần kinh nhân tạo không thấm nước để nhận dạng mẫu trong môi trường hữu cơ
Hầu hết các hệ thống trí tuệ nhân tạo
(AI) đều được phát triển nhằm mục đích sao
chép và mô phỏng các cơ chế và hành vi sinh
học được quan sát trong tự nhiên. Khớp thần
kinh điện tử (e-synapses) là một ví dụ điển
hình, nó có chức năng tái tạo mối nối giữa các
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 41/66
tế bào thần kinh cho phép truyền tín hiệu điện
hoặc hóa học đến các tế bào đích trong cơ thể
người, được gọi là khớp thần kinh.
Trong vài năm qua, các nhà nghiên cứu
đã thực hiện mô phỏng chức năng linh hoạt
của synap bằng cách sử dụng các thiết bị vật
lý đơn lẻ. Những thiết bị này có thể nhanh
chóng hỗ trợ khả năng học tập và ghi nhớ tiên
tiến trong máy móc, mô phỏng các chức năng
của bộ não con người.
Những nghiên cứu gần đây đã cho ra đời
các thiết bị điện tử trong suốt, linh hoạt và
thậm chí có khả năng tương thích sinh học để
nhận dạng mẫu, mở đường cho việc phát triển
một thế hệ mới hệ thống synap có thể đeo và
cấy ghép. Tuy nhiên, thiết bị khớp thần kinh
"vô hình" này có một nhược điểm đáng chú ý,
đó là: chúng dễ dàng hòa tan trong nước hoặc
trong các dung dịch hữu cơ, do đó, rất khó có
thể để áp dụng trong phát triển các thiết bị đeo.
Để khắc phục hạn chế này, một nhóm
các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Fudan
ở Thượng Hải (Trung Quốc) đã phát triển một
hệ thống synap mới hoạt động ổn định, linh
hoạt và đặc biệt là không thấm nước, phù hợp
cho các ứng dụng trong môi trường hữu cơ.
Trong nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí
Nanoscale Horizons của Hiệp hội Hóa học
Hoàng gia, các nhà khoa học đã giới thiệu
một thiết bị điện tử mới, có cấu tạo hoàn toàn
trong suốt, có thể mô phỏng các hành vi thiết
yếu của synap, như tạo xung ghép đôi (PPF),
gây ức chế/trầm cảm lâu dài (LTP / LTD) và
quá trình học - quên - học lại (learning-
forgetting-relearning processes).
Trong báo cáo kết quả nghiên cứu, các
nhà khoa học nêu rằng: khớp thần kinh nhân
tạo có khả năng chống thấm ổn định dựa trên
một thiết bị điện tử hoàn toàn trong suốt, phù
hợp cho các ứng dụng đeo trong môi trường
hữu cơ, lần đầu tiên được phát triển thành
công.
Hoạt động của thiết bị mới đã đạt được
kết quả đáng chú ý, với độ truyền quang ~
87,5% trong phạm vi ánh sáng khả kiến. Nó
cũng có khả năng sao chép đáng tin cậy các
quy trình LTP / LTD trong các trạng thái uốn
cong. LTP / LTD là hai quá trình ảnh hưởng
đến độ dẻo của khớp thần kinh, lần lượt đòi
hỏi tăng cường và giảm cường độ tiếp hợp.
Các chuyên gia đã tiến hành kiểm tra
thiết kế khớp thần kinh mới của họ bằng cách
ngâm chúng trong nước và trong năm dung
môi hữu cơ phổ biến trong hơn 12 giờ đồng
hồ. Kết quả cho thấy chúng có khả năng hoạt
động linh hoạt với 6000 đầu vào tiếp hợp.
Bên cạnh đó, họ cũng sử dụng khớp thần kinh
điện tử là cơ sở để phát triển khung mô phỏng
cấp độ thiết bị - đến - hệ thống với khả năng
nhận dạng chữ số viết tay đạt độ chính xác là
92,4%.
Thiết bị mới chứng minh độ trong suốt
lý tưởng, đạt 87,5% ở bước sóng 550nm và
tính linh hoạt ở bán kính 5mm. Ngoài ra, các
đặc tính dẻo synap điển hình, bao gồm EPSC
/ IPSC, PPF và các quá trình học - quên - học
lại cũng được mô phỏng. Đặc biệt, e-synapse
có khả năng mô tả các hành vi LTP / LTD
một cách đáng tin cậy ở trạng thái phẳng và
uốn cong, ngay cả sau khi được ngâm trong
nước và dung môi hữu cơ trong hơn 12 giờ.
Công trình mới của nhóm nghiên cứu
Đại học Fudan được xem là synap điện tử "vô
hình" và không thấm nước đầu tiên có khả
năng hoạt động đáng tin cậy trong môi trường
hữu cơ mà không bị phá hủy hoặc hư hại.
Trong tương lai, công nghệ mới có thể hỗ trợ
sự phát triển các hệ thống thần kinh lấy cảm
hứng từ não bộ đáng tin cậy mới, bao gồm
các thiết bị có thể đeo và cấy ghép.
P.K.L, theo phys.org
Nguồn: vista.gov.vn, 11/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 42/66
Phát hiện các tế bào miễn dịch có khả năng xâm nhập vào não bị lão hóa và tấn công thế hệ tế bào thần kinh mới
Công trình nghiên cứu mới, do các nhà
khoa học của trường Đại học Stanford (Hoa
Kỳ) thực hiện, đã xác định được các tế bào
miễn dịch nguy hiểm tập trung tại các phần
của não bộ - nơi sản sinh ra các tế bào thần
kinh mới. Sự tăng sinh nguy hại này dường
như phát triển một cách tự nhiên khi não bộ
bị lão hóa theo thời gian. Các nhà khoa học
đã đưa ra giả thuyết đây có thể là cơ sở, cơ
chế ảnh hưởng đến sự suy giảm nhận thức
liên quan đến yếu tố tuổi tác nói chung.
Các hốc thần kinh là những đốm trong
não chứa tế bào gốc thần kinh và các dạng tế
bào khác đóng vai trò quan trọng trong việc
sản sinh ra các tế bào thần kinh mới. Bộ não
bị lão hóa chỉ có khả năng duy trì một khối
lượng nhỏ các hốc thần kinh này và chức
năng của chúng cũng ngày càng suy giảm
theo thời gian.
Nhóm nghiên cứu bắt đầu thử nghiệm
bằng việc tập hợp toàn bộ biểu hiện gen trong
một lượng lớn các mẫu tế bào được lấy từ
một hốc thần kinh trong não bộ của hai nhóm
chuột khác nhau. Kết quả cho thấy có sự khác
biệt hết sức thú vị giữa hai nhóm chuột này.
Cụ thể, số lượng các tế bào miễn dịch được
gọi là tế bào T sát thủ được tìm thấy trong các
mẫu não của nhóm gồm những cá thể chuột
già cao hơn hẳn so với nhóm chuột còn lại.
Anne Brunet, tác giả cao cấp của nghiên
cứu mới cho biết: "Chúng tôi quan sát thấy
một quần thể cực kỳ thưa thớt các tế bào T
sát thủ ở khu vực dưới bán cầu của những cá
thể chuột trưởng thành. Nhưng ở những con
chuột già, số lượng các tế bào này nhiều gấp
16 lần".
Những tế bào T sát thủ được phát hiện
trong trạng thái lồng ghép với các tế bào gốc
thần kinh, và điều đáng chú ý là những tế bào
này có khả năng tiết ra một chất kích thích
phản ứng viêm, gây nguy hiểm cho thế hệ tế
bào thần kinh mới. Nghiên cứu mới cũng chỉ
ra bằng chứng cho thấy các tế bào T sát thủ
này không chỉ vượt qua hàng rào máu não mà
còn có dấu hiệu bị hút vào vị trí cụ thể bởi
các kháng nguyên mục tiêu. Vì vậy, quá trình
này không chỉ đơn giản là do sự suy yếu của
hàng rào máu não liên quan đến vấn đề tuổi
tác mà do ảnh hưởng một quá trình chưa được
biết đến về cơ bản được kích hoạt bởi quá
trình lão hóa.
Các nhà khoa học đã thực hiện chứng
thực những kết quả này trên người bằng cách
kiểm tra toàn diện mô não người trong quá
trình phân tích và khám nghiệm tử thi, qua
đó, khẳng định sự hiện diện của các tế bào T
sát thủ trong não của người già.
"Theo lý thuyết, các tế bào miễn dịch
không có khả năng dễ dàng xâm nhập vào bộ
não khỏe mạnh và điều này phần lớn là sự
thật", ông Brunet chia sẻ. "Tuy nhiên, nghiên
cứu mới của chúng tôi đã chỉ ra rằng những
tế bào này không chỉ hiện diện trong não lão
hóa khỏe mạnh, bao gồm cả não người - mà
còn xâm nhập vào phần não bộ nơi phát sinh
tế bào thần kinh mới".
Nhóm nghiên cứu cho biết bước tiếp
theo, họ sẽ cố gắng tìm hiểu và xác định
những kháng nguyên đặc biệt có khả năng thu
hút những tế bào T sát thủ này vào não lão
hóa. Họ tin rằng việc làm gián đoạn quá trình
này có thể giúp ngăn chặn nguy cơ sa sút trí
tuệ và suy giảm nhận thức do ảnh hưởng của
quá trình lão hóa.Nghiên cứu mới được công
bố trên tạp chí Nature.
P.K.L, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 11/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 43/66
Vỏ trứng có thể giúp xương mau lành
Một nhóm các nhà nghiên cứu tại
trường Đại học Đại học Massachusetts
Lowell đã phát hiện ra rằng vỏ trứng có thể
tăng cường sự phát triển của xương mới, chắc
khỏe cần trong các thủ thuật y tế.
Theo PGS. Gulden Camci-Unal, kỹ
thuật này một ngày nào đó sẽ được áp dụng
để hàn gắn xương ở bệnh nhân bị thương do
lão hóa, tai nạn, ung thư và các bệnh khác.
Thông qua quy trình mới, vỏ trứng
nghiền được đưa vào hỗn hợp hydrogel tạo
thành khung nhỏ để phát triển xương trong
phòng thí nghiệm dùng cho ghép xương. Để
làm được điều này, các tế bào xương sẽ được
lấy từ cơ thể bệnh nhân, đưa vào chất này và
sau đó, được nuôi cấy trong lồng ấp trước khi
xương mới được cấy cho bệnh nhân.
Nghiên cứu chứng minh khi các hạt của
vỏ trứng - chủ yếu tạo thành từ canxi
cacbonat - được kết hợp vào hỗn hợp
hydrogel, chúng làm tăng khả năng phát triển
và làm cứng các tế bào xương, có khả năng
giúp chữa lành nhanh hơn. Vì xương sẽ được
tạo ra từ các tế bào lấy từ bệnh nhân, nên khả
năng hệ miễn dịch của cá nhân đào thải vật
liệu mới sẽ giảm đi rất nhiều. Quá trình này
cũng có thể được sử dụng để phát triển sụn,
răng và gân.
"Khối lượng vỏ trứng thải loại trên
toàn cầu thường lên tới hàng triệu tấn mỗi
năm từ hoạt động nấu ăn trong gia đình và
cho mục đích thương mại. Thông qua tái sử
dụng vỏ trứng, chúng ta có thể trực tiếp mang
lại lợi ích cho nền kinh tế và môi trường
trong khi cung cấp giải pháp bền vững cho
nhu cầu trong y tế chưa được đáp ứng", PGS.
Camci-Unal nói.
Đây không phải là lần đầu tiên PGS.
Camci-Unal sử dụng cách tiếp cận độc đáo để
thiết kế các vật liệu mới cho kỹ thuật y sinh.
Năm ngoái, nhóm nghiên cứu của bà đã sử
dụng các nguyên tắc mô phỏng nghệ thuật
gấp giấy origami của Nhật Bản để xây dựng
các cấu trúc 3D nhỏ, trong đó, vật liệu sinh
học được phát triển trong phòng thí nghiệm
để tạo ra các mô mới.
N.P.D, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 16/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Điều trị rối loạn tâm thần mới nhắm mục tiêu đột biến gen thay vì các triệu chứng
Một nghiên cứu mới cho thấy nhắm
mục tiêu vào các tác động sinh học của một
đột biến gen cụ thể có thể giúp giảm nhẹ các
triệu chứng rối loạn tâm thần.
Các kết quả công trình nghiên cứu này,
do tiến sĩ Deborah L.Levy, Bệnh viện
McLean, Belmont, MA dẫn đầu đã được công
bố trên tạp chí Biological Psychiatry. Họ tiết
lộ rằng những người có thêm bản sao của một
gen nhất định, thay vì hai gen thông thường,
sẽ được hưởng lợi từ việc điều trị. Đột biến,
được gọi là một biến thể số bản sao (CNV),
ảnh hưởng đến gen glycine decarboxylase.
Một giả thuyết cho rằng việc nhân đôi gen
này có thể làm giảm glycine, một loại axit
amin và chất dẫn truyền thần kinh trong hệ
thống thần kinh trung ương. Các nhà nghiên
cứu tin rằng việc giảm glycine là một yếu tố
gây ra bệnh tâm thần phân liệt.
Tăng cường glycine
Nghiên cứu mới này tập trung vào hai
người tình nguyện, một người mẹ và đứa con
trai của cô ấy, cả hai đều bị đột biến đặc biệt
này. Trong quá trình nghiên cứu, những
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 44/66
người tham gia này nhận được glycine và D-
cycloserine ngoài danh mục các loại thuốc
điều trị thông thường của họ. Mục đích là
nhằm tăng cường chức năng glutamate của
người tham gia với hy vọng giảm bớt các
triệu chứng của họ. Những chất này sẽ không
tạo ra hiệu ứng hành vi trong nhóm người
khỏe mạnh hoặc những người không mắc
CNV của gen đặc biệt này. Tuy nhiên, đối với
hai người tham gia có đột biến gen cụ thể
này, việc điều trị cho thấy đã làm giảm bớt
các triệu chứng tâm thần phân liệt của họ, cải
thiện các triệu chứng biểu lộ cảm xúc, giảm
tâm trạng tiêu cực. Nó cũng giúp giảm xu
hướng trở nên cách ly với xã hội.
Tâm thần phân liệt và rối loạn tâm thần
Viện Sức khỏe Tâm thần Quốc gia định
nghĩa tâm thần phân liệt là “một rối loạn tâm
thần mãn tính và nghiêm trọng ảnh hưởng
đến cách suy nghĩ, cảm nhận và hành xử của
người nào đó”. Các triệu chứng thường khởi
phát ở lứa tuổi trẻ 18 - 40 tuổi, và mặc dù
hiếm gặp, đôi khi tình trạng này cũng có thể
ảnh hưởng đến trẻ nhỏ. Các triệu chứng
thường thuộc một trong ba loại: tích cực, tiêu
cực hoặc giảm nhận thức. Các triệu chứng
tích cực có thể bao gồm: ảo giác, chuyển
động cơ thể kích động, ảo tưởng, rối loạn suy
nghĩ hoặc suy nghĩ khác thường. Các triệu
chứng tiêu cực là những người bị phá vỡ cảm
xúc và hành vi bình thường. Những triệu
chứng này có thể bao gồm: giảm biểu cảm
trên khuôn mặt, thiếu niềm vui trong cuộc
sống hàng ngày, khó khăn khi bắt đầu (hoặc
hoàn thành) việc gì đó, không nói hoặc nói ít.
Triệu chứng giảm nhận thức ảnh hưởng đến
quá trình suy nghĩ. Những triệu chứng này có
thể bao gồm: khó hiểu thông tin, khó đưa ra
quyết định, khó tập trung, khó chú ý, các vấn
đề liên quan đến ghi nhớ công việc để làm.
Tâm thần phân liệt có thể do di truyền, nhưng
không phải lúc nào cũng vậy. Các nhà khoa
học cũng nghi ngờ rằng có thể do một yếu tố
môi trường nào đó, kết hợp với di truyền,
khiến cho một cá nhân mắc tình trạng này.
Các yếu tố môi trường này có thể bao gồm
các vấn đề trước hoặc khi mới sinh, khi tiếp
xúc với một số loại vi-rút hoặc do chịu đựng
các yếu tố tâm lý xã hội. Yếu tố di truyền
cũng có thể vẫn xuất hiện khi ai đó trải qua
tuổi dậy thì, vì não trải qua những thay đổi
đáng kể trong thời gian phát triển này.
Phương pháp điều trị hiện đại có xu hướng
tập trung vào việc quản lý các triệu chứng.
Các bác sĩ thường kê toa thuốc chống loạn
thần, bao gồm cả thuốc chống loạn thần thế
hệ thứ hai như Abilify và Risperdal. Các
phương pháp điều trị khác bao gồm các
phương pháp điều trị tâm lý xã hội, thường
phát huy tác dụng khi một người tìm thấy một
loại thuốc phù hợp cho họ. Phương pháp điều
trị tâm lý xã hội giúp mọi người học cách đối
phó với những thách thức mà tâm thần phân
liệt biểu hiện ra.
Cách tiếp cận mới của nghiên cứu như
thế nào
Nghiên cứu mới tìm thấy một phương
pháp điều trị mới cho bệnh tâm thần phân liệt
bất thường trong tâm thần học. Đại đa số các
phương pháp điều trị hiện đại nhắm đến các
triệu chứng cụ thể thay vì đột biến gen. Mặc
dù cách điều trị này còn tùy phụ thuộc vào
bệnh nhân có đột biến, nhưng nghiên cứu này
giúp mở đường cho các phương pháp điều trị
trong tương lai có thể giúp điều trị theo
những cách khác nhau và tốt hơn. “Hầu hết
các nghiên cứu về các biến thể cấu trúc là
phức tạp và các cỡ mẫu xét nghiệm là vô
cùng nhỏ, khó có thể tiếp cận thông thường
để phân tích thống kê. Nhưng do hiệu quả của
phương pháp điều trị nhắm mục tiêu là rất
lớn do đó cần điều quan trọng là cần phải ưu
tiên thực hiện dù chỉ ở một nhóm nhỏ bệnh
nhân”, tác giả nghiên cứu, Charity J. Morgan,
Đại học Alabama, Tuscaloosa cho biết.
P.T.T, theo medicalnewstoday.com
Nguồn: vista.gov.vn.vn, 18/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 45/66
ALS: Tế bào ‘độc nhất’ có thể mở ra con đường mới cho trị liệu
Bệnh xơ cứng teo cơ bên, hay ALS, là
một bệnh thoái hóa thần kinh tiến triển dẫn
đến các cái chết của các thần kinh kiểm soát
vận động, khiến người mắc bệnh không thể
đi, nói, nuốt, thở và sau cùng gây tử vong.
Những phát hiện mới có thể mang lại hy
vọng cho các liệu pháp điều trị mới?
ALS, òn được gọi là bệnh Lou Gehrig,
ảnh hưởng đến khoảng 30.000 người tính
riêng ở Hoa Kỳ. Tuy nhiên, nguyên nhân của
nó vẫn chưa xác định được. Hiện tại không có
cách chữa trị được căn bệnh này mà chỉ có
một số phương pháp điều trị để cải thiện chất
lượng cuộc sống hoặc kéo dài tuổi thọ.
Triệu chứng đặc trưng của bệnh là khu
trú ở từng khu vực cụ thể, chẳng hạn như ở
một cánh tay trước khi lan sang phần còn lại
của cơ thể. Do đó, khi các tế bào thần kinh
vận động ở tủy sống và não bắt đầu chết,
bệnh nhân ALS trước tiên có thể bị tê liệt ở
một chi, sau đó đến bộ phận cơ thể khác, cho
đến khi các tế bào vận động bị chết, khiến
cho họ không thể thở được.
Theo Viện Rối loạn Thần kinh và Đột
quỵ Quốc gia, hiện nay không một xét
nghiệm chẩn đoán nào có thể giúp chẩn đoán
chính xác ALS. Các bác sĩ chỉ chẩn đoán tình
trạng dựa trên các triệu chứng của bệnh. Vì lý
do này, hầu hết những người mắc ALS chỉ
nhận được kết quả chẩn đoán chính xác khi
tình trạng bệnh của họ tiến triển đến mức có
thể nhìn thấy.
Nghiên cứu mới của nhóm nghiên cứu
Trường Đại học Illinois (Chicago) lần đầu
tiên xác định được một bộ dấu ấn sinh học
cho thấy những người mắc ALS khác với
những người không mắc căn bệnh thoái hóa
thần kinh.
Những phát hiện này, công bố trên tạp
chí Neurobiology of Disease, có thể giúp các
bác sĩ chẩn đoán bệnh ALS sớm hơn và có
thể mở ra những hướng nghiên cứu mới về
liệu pháp nhắm mục tiêu.
Các tế bào ‘chưa từng được báo cáo’
trong ALS
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học
đã phân tích lại các mẫu tế bào thần kinh vận
động và các tế bào liên quan thu thập từ dây
cột sống của những người đã chết vì ALS và
từ những người khỏe mạnh không mắc bệnh
thoái hóa thần kinh.
Họ đã xem xét các mẫu này vào năm
2010, khi so sánh các quần thể tế bào bằng
phân tích biểu hiện gen trong từng mẫu. Các
mẫu đã các nhà nghiên cứu thu thập từ các
vùng của tủy sống ít bị ảnh hưởng ở những
người mắc ALS.
Nhóm nghiên cứu đã xác định được một
số khác biệt đáng kể giữa các tế bào thần kinh
và các tế bào khác biểu hiện trong cột sống
của bệnh nhân ALS so với những tế bào biểu
hiện trong cột sống của những người khỏe
mạnh.
Trong nghiên cứu hiện tại, các nhà khoa
học quyết định đánh giá lại các mẫu đó bằng
phương pháp phân tích tin sinh học mới để
đánh giá lại dữ liệu di truyền mà họ đã thu
thập ban đầu. Điều này cho phép nhóm xác
định các loại tế bào cụ thể trong các mẫu
được thu thập. Do đó, các nhà nghiên cứu
phát hiện ra rằng những người đã chết vì ALS
có các loại tế bào thần kinh vận động khác
nhau, so với những người khỏe mạnh. Hơn
nữa, những khác biệt này có liên quan đến
microglia và tế bào hình sao, hai loại tế bào
thần kinh chuyên biệt không xuất hiện trong
các mẫu được thu thập trong cùng một khu
vực của tủy sống ở những người tham gia
khỏe mạnh.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 46/66
“Khi chúng tôi kiểm tra dữ liệu, rõ ràng
hỗn hợp các tế bào từ bệnh nhân ALS rất
khác với bệnh nhân không bị bệnh thoái hóa
thần kinh”, bác sĩ Song lưu ý.
Những phát hiện này trong tương lai
có thể cho phép các nhà nghiên cứu hiểu rõ
hơn về một số cơ chế của ALS và có thể đưa
ra các chiến lược trị liệu nhắm mục tiêu.
“Chúng tôi đã tìm thấy một loại tế bào
thần kinh vận động mới và độc nhất ở những
bệnh nhân ALS. Bây giờ chúng tôi đã xác
định được các loại tế bào thần kinh vận động
và microglia mới có ở bệnh nhân ALS, chúng
tôi có thể bắt đầu nghiên cứu thêm vai trò của
chúng đối với tiến triển của căn bệnh này”,
Bác sĩ Fei Song nói.
P.T.T , theo medicalnewstoday.com
Nguồn: vista.gov.vn, 24/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Vật liệu phục hồi răng kháng khuẩn ngăn ngừa tái phát sâu răng
Trám răng không phải lúc nào cũng biện
pháp lý tưởng trong điều trị răng sâu. Đôi khi,
vi khuẩn vẫn có thể xâm nhập sâu vào lớp
trám và bề mặt của răng, hình thành nên lỗ
sâu răng mới. Tuy nhiên, để khắc phục điều
này, một nhóm các nhà nghiên cứu từ trường
Đại học Tel Aviv (Israel) đã phát triển thành
công một loại vật liệu phục hồi răng kháng
khuẩn mới có khả năng ngăn ngừa hình thành
sâu răng tái phát.
Đây không phải là lần đầu tiên các nhà
khoa học tạo ra vật liệu làm đầy có khả năng
tiêu diệt vi khuẩn. Tuy nhiên, hầu hết những
vật liệu được tạo ra trước đó hoạt động theo
cơ chế từ từ giải phóng các hợp chất kháng
khuẩn vào khoang miệng bệnh nhân, do đó,
những hóa chất này có thể gây độc hại, tổn
thương cho các mô lân cận, cũng như dẫn đến
dẫn đến tình trạng kháng kháng sinh của vi
khuẩn. Ngoài ra, vật liệu tram răng có thể sẽ
bị bào mòn tại một số khu vực theo thời gian.
Nhằm khắc phục những hạn chế này,
nhóm nghiên cứu đã sử dụng hơp chất nhựa
nha khoa, sau đó, bổ sung một loại axit amin
đã được chuyển hóa có tên gọi là fmoc-
pentafluoro-L-phenylalanine. Cấu trúc nanô
của axit amin trong lớp nhựa tổng hợp có khả
năng phá vỡ màng ngoài trong quá trình tiếp
xúc với vi khuẩn gây sâu răng, từ đó, tiêu diệt
chúng.
Bên cạnh đó, không giống như các hợp
chất truyền thống có chứa thủy ngân, vật liệu
nhựa kháng khuẩn mới mang tính "thẩm mỹ"
cao và rất bền về mặt cơ học. Ngược lại, độ
bền cơ học của một số vật liệu phục hồi
kháng khuẩn được phát triển trước đó bị ảnh
hưởng bởi các hợp chất bên trong.
Tiến sĩ Lihi Adler-Abramovich cho biết:
"Bản chất cơ bản của lớp trám kháng khuẩn,
cùng với tính tương thích sinh học, độ tinh
khiết cao, chi phí thấp, dễ dàng bám, gắn vào
vật liệu gốc nhựa, mở ra hy vọng về khả năng
phát triển phương pháp điều trị sâu răng
trong đó sử dụng vật liệu phục hồi hỗn hợp
nhựa kháng khuẩn hiện có”.
Bài báo về kết quả nghiên cứu được xuất
bản trên tạp chí Ứng dụng Vật liệu & Giao
diện ACS.
P.K.L, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 25/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 47/66
Phát triển thuật toán giúp dự đoán nguy cơ mắc bệnh lao
Các nhà khoa học Israel đã phát triển
một thuật toán dựa trên cơ sở dữ liệu từ cuộc
tiếp xúc ban đầu của một loại vi khuẩn với hệ
thống miễn dịch của cơ thể người, giúp dự
đoán mắc bệnh lao.
Bệnh nhân lao điều trị tại một bệnh viện
ở Kanpur, Ấn Độ. Nguồn: AFP/TTXVN
Theo kết quả nghiên cứu do Viện Khoa
học Weizmann thực hiện, công bố trên tạp chí
Nature Communications ngày 22/7, các nhà
khoa học Israel đã phát triển một thuật toán,
theo đó có thể dự đoán nguy cơ mắc bệnh lao
hoặc các bệnh lây nhiễm ở người.
Nghiên cứu được dựa trên cuộc kiểm tra
về sự tiếp xúc ban đầu của một loại vi khuẩn
với hệ thống miễn dịch của cơ thể người, điều
vốn có thể dẫn đến sự bùng phát của một căn
bệnh ngay sau đó, hoặc thậm chí nhiều năm
sau đó.
Trước tiên, các nhà khoa học đã thử
nghiệm những sự tiếp xúc thật sự giữa các tế
bào miễn dịch và vi khuẩn, trong đó sử dụng
các mẫu máu có chứa các tế bào miễn dịch và
vi khuẩn salmonella.
Tiếp theo, họ phát triển một thuật toán
dựa trên cơ sở dữ liệu từ cuộc tiếp xúc này,
trong đó không chỉ nêu ra thành phần của các
tế bào mà còn cả mức độ kích hoạt và khả
năng phản ứng của chúng.
Trong ứng dụng cụ thể chẩn đoán sự
khởi phát của bệnh lao, nghiên cứu khoa học
đã chỉ ra rằng mức độ hoạt động của các tế
bào miễn dịch monocytes có thể được sử
dụng để dự đoán sự khởi phát hoặc quá trình
của bệnh lý thường do vi khuẩn "ngủ Đông"
nhiều năm trong cơ thể gây nên này.
Thanh Phương
Nguồn: vietnamplus.vn, 23/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Các nhà khoa học khám phá ra cách mở đường cho tái tạo da
Thông thường các bác sĩ sử dụng laser
và axit retinoic để điều trị các tổn thương da.
Mới đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra
một cơ chế chung liên quan đến cả hai, mở
đường cho các phương pháp điều trị mới.
Tổn thương da, dưới dạng các đốm đen
và nếp nhăn, xuất hiện tự nhiên khi chúng ta
già đi. Tia cực tím từ mặt trời là yếu tố chính
gây lão hóa da. Các chuyên gia gọi đây là lão
hóa da do ánh nắng mặt trời (photoaging).
Mối liên quan gì giữa laser và axit retinoic
trong điều trị tổn thương do ánh nắng mặt trời ?
Các thủ thuật thẩm mỹ, chẳng hạn như
điều trị da bằng laser, lột hóa chất và siêu mài
mòn da, có thể làm giảm một số dấu hiệu lão
hóa da do ánh nắng mặt trời.
Các chuyên gia dự đoán rằng ngành
công nghiệp trẻ hóa da mặt sẽ tăng doanh thu
thị trường từ chỉ hơn 17 tỷ đô la mỗi năm
trong năm 2018 lên khoảng 25 tỷ đô la vào
năm 2025. Tuy nhiên, kiến thức của chúng ta
về các kỹ thuật mà các bác sĩ da liễu và bác sĩ
phẫu thuật thẩm mỹ thường sử dụng trên da
của chúng ta vẫn còn ở giai đoạn sơ khai.
Mới đây, nhóm nghiên cứu Khoa Da
liễu - Đại học Y Johns Hopkins ở Baltimore,
MD, đã cùng với các cộng tác viên trong
nước và quốc tế tiến hành tìm hiểu sâu hơn về
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 48/66
các quy trình phân tử làm nền tảng cho các
công nghệ trẻ hóa da.
Trong một ấn phẩm gần đây công bố
trên tạp chí Nature Communications, họ đã
trình bày những phát hiện mới nhất của họ và
giải thích làm thế nào điều này có thể dẫn đến
các phương pháp điều trị tốt hơn trong thời
gian dài.
Laser và axit retinoic
Tiến sĩ Luis Garza, phó giáo sư da liễu
tại Đại học Y khoa Johns Hopkins, và nhóm
của ông đã sử dụng dữ liệu và sinh thiết da từ
17 phụ nữ trải qua trị liệu trẻ hóa da bằng
laser thông thường để cải thiện tình trạng tổn
thương da do ánh nắng mặt trời.
Nhóm nghiên cứu phát hiện thấy sự gia
tăng biểu hiện của các gen cảm biến với một
loại phân tử có tên là ARN xoắn kép không tự
mã hóa (dsRNA).
Trong nghiên cứu trước đây, tiến sĩ
Garza đã chỉ ra rằng các tế bào da bị tổn
thương giải phóng dsRNA, trong đó lần lượt
hoạt động như một tín hiệu nguy hiểm và
khởi hoạt tái tạo nang lông và da ở chuột.
Trong nghiên cứu hiện tại, nhóm nghiên
cứu cũng tìm thấy sự gia tăng biểu hiện của
các gen liên quan đến việc sản xuất axit
retinoic. Dẫn xuất vitamin A này đóng vai trò
trung tâm trong phát triển phôi và các nhà
khoa học biết rằng nó góp phần tái tạo da và
các chi trong các mô hình động vật.
Các bác sĩ sử dụng axit retinoic để
điều trị các tình trạng da, chẳng hạn như bệnh
vẩy nến và mụn trứng cá, nhưng nó cũng
được dùng để trẻ hóa da.
Trong nuôi cấy tế bào thực nghiệm, sử
dụng tế bào da người, tiến sĩ Garza đã quan
sát thấy sự gia tăng sản xuất axit retinoic khi
các nhà nghiên cứu sử dụng dsRNA dạng
tổng hợp.
Với kiến thức được trang bị này, nhóm
nghiên cứu đã đưa ra các thử nghiệm để xác
định cách thức dsRNA và axit retinoic có thể
phối hợp với nhau để thúc đẩy quá trình tái
tạo da.
Sử dụng những con chuột thiếu phân tử
thụ thể giống Toll 3 (TLR3), phân tử cảm
biến dsRNA, họ phát hiện khả năng tái tạo
hạn chế. Họ nhận thấy nồng độ axit retinoic
thấp hơn ở những con chuột đặc biệt này.
Khi họ áp dụng axit retinoic cho nhóm
chuột này, họ thấy có một sự gia tăng khiêm
tốn nhưng có ý nghĩa thống kê trong tái tạo.
“Không phải ngẫu nhiên mà trẻ hóa
bằng laser và axit retinoic đều là phương
pháp điều trị thành công cho tình trạng da
lão hóa sớm do tác hại của ánh nắng mặt trời
và các hình thức tiếp xúc khác. Chúng thực
sự làm việc theo cùng một con đường chuyển
hóa phân tử và không ai biết điều đó cho đến
bây giờ. Nó rất có ý nghĩa vì axit retinoic vốn
là chất chủ yếu trong việc giảm nếp nhăn và
không ai biết được chất gì “kích hoạt” nó
hoạt động”. Tiến sĩ Garza nói.
Bây giờ, chúng tôi biết được tổn thương
làm cho dsRNA kích hoạt TLR3 và tổng hợp
axit retinoic, ông cho biết.
Trong một thí nghiệm tiếp theo, Tiến sĩ
Garza nhận thấy nồng độ axit retinoic trong
da cao hơn sau khi cho ba tình nguyện viên
điều trị trẻ hóa bằng laser.
“Kết quả hiện tại của chúng tôi thực sự
dựa trên những phát hiện trước đây của
chúng tôi”, Tiến sĩ Garza giải thích với News
News Today. “Chúng tôi đã phát hiện ra
rằng DSRNA có khả năng liên quan chặt chẽ
với các quy trình mà các bác sĩ da liễu
thường sử dụng để cố gắng làm trẻ hóa làn
da: kê toa axit retinoic, sử dụng laser,
dermabrasion, lột da, v.v... Có vẻ như cơ chế
phổ biến ở chuột và người là tổn thương da
khiến giải phóng DSRNA gây ra sản sinh axit
retinoic cục bộ sau cùng là dẫn đến da được
tái sinh/trẻ hóa".
Liệu các nhà nghiên cứu có kế hoạch
phát triển một chiến lược trị liệu mới đó là sẽ
làm tăng nồng độ axit retinoic của cơ thể để
thúc đẩy quá trình tái tạo da hay không?
“Hopkins có bằng sáng chế mô tả những
phát hiện của chúng tôi, và có thể tạo ra một
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 49/66
phương pháp điều trị kết hợp DSRNA/axit
retinoic dùng để tăng cường chữa lành, ngăn
ngừa sẹo và hy vọng làm trẻ hóa da”, tiến sĩ
Garza bổ sung.
P.T.T, theo medicalnewstoday.com
Nguồn: vista.gov.vn, 29/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Băng vết thương phỏng sinh học tăng tốc độ lành lại của vết thương
Hầu hết các phương pháp điều trị vết
thương trên da như vết cắt, vết xước, vết
phồng rộp và vết bỏng chỉ đơn giản là đặt trên
vết thương một lớp ngăn cách (thường là
băng gạc dính) để giữ ẩm, hạn chế đau và
giảm tiếp xúc với các vi khuẩn truyền nhiễm,
nhưng không tích cực hỗ trợ quá trình chữa
lành vết thương. Băng vết thương tinh xảo
hơn với khả năng theo dõi các yếu tố giúp vết
thương mau lành như độ pH và nhiệt độ và
cung cấp các liệu pháp phù hợp đến vị trí vết
thương, đã được phát triển trong những năm
gần đây. Tuy nhiên, quá trình sản xuất băng
rất phức tạp, tốn kém và khó điều chỉnh, đã
hạn chế tiềm năng sử dụng rộng rãi.
Giờ đây, nhóm nghiên cứu tại Viện Kỹ
thuật phỏng sinh học Wyss, trường Kỹ thuật
và Khoa học ứng dụng John A. Paulson
School và Đại học McGill đã đưa ra một
phương pháp mới, có thể mở rộng để tăng tốc
độ chữa lành vết thương nhờ sử dụng
hydrogel phản ứng nhiệt có hoạt tính cơ học,
co giãn, chắc chắn, độ bám dính và kháng
khuẩn cao. Sản phẩm mới là băng dính hoạt
tính (AADs). Loại băng dính này giúp vết
thương lành nhanh hơn các phương pháp
khác và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn
mà không cần bất cứ thiết bị hoặc kích thích
bổ sung. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp
chí Science Advances.
"Công nghệ này có tiềm năng được sử
dụng để phân phối thuốc không chỉ cho các
vết thương ngoài da, mà cả các vết thương
mãn tính như loét do tiểu đường và loét do áp
lực, và là thành phần của các liệu pháp dựa
vào robot mềm", TS. David Mooney, đồng tác
giả nghiên cứu nói.
AAD được tạo ra lấy cảm hứng từ việc
phát triển phôi thai với lớp da có thể tự chữa
lành hoàn toàn mà không để lại mô sẹo. Để
đạt được điều này, các tế bào da phôi xung
quanh vết thương tạo ra các sợi từ protein
actin với khả năng co lại ở rìa của vết thương
giống như một túi dây rút được kéo kín. Các
tế bào da mất khả năng này khi thai nhi phát
triển qua một độ tuổi nhất định và bất kỳ tổn
thương nào xuất hiện sau thời điểm đó, đều
gây viêm và để lại sẹo trong quá trình chữa
lành.
Để mô phỏng lực co bóp làm cho vết
thương trên da khép lại, các nhà nghiên cứu
đã mở rộng thiết kế loại hydrogel kết dính
chắc chắn trước đây bằng cách bổ sung một
loại polyme chịu nhiệt có tên là PNIPAm, đều
có thể chống nước và co lại ở khoảng 90 độ
F. Hydrogel mới bắt đầu co lại khi tiếp xúc
với nhiệt độ cơ thể và truyền lực của thành
phần PNIPAm co lại đến mô bên dưới thông
qua các liên kết mạnh giữa hydrogel alginate
và mô. Ngoài ra, các hạt nano bạc cũng được
đưa vào AAD để cung cấp khả năng kháng
khuẩn.
Để kiểm tra tác động của AAD đến vết
thương kín, các nhà nghiên cứu đã thử
nghiệm trên các mảng da chuột và nhận thấy
AAD đã giảm khoảng 45% kích thước của
vùng tổn thương trong khi vùng tổn thương
trong các mẫu chưa xử lý không hề có sự thay
đổi và tốc độ hàn gắn vết thương nhanh hơn
các phương pháp điều trị khác như sử dụng
microgel, chitosan, gelatin và các loại
hydrogel khác. AAD cũng không gây phản
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 50/66
ứng viêm hoặc miễn dịch, nên an toàn để sử
dụng trong và trên các mô sống. Hơn nữa, các
nhà nghiên cứu cũng đã điều chỉnh được mức
độ khép lại của vết thương nhờ AAD bằng
cách thêm monome acrylamide với số lượng
khác nhau trong quá trình sản xuất.
Nhóm nghiên cứu còn tạo ra một mô
phỏng trên máy tính về khả năng khép lại của
vết thương với sự hỗ trợ của AAD. Mô phỏng
đã đưa ra dự đoán, AAD có thể khiến da
người co lại với tốc độ tương đương với da
chuột, cho thấy khả năng cao sẽ mang lại lợi
ích lâm sàng trên người bệnh. “Chúng tôi
đang tiếp tục nghiên cứu để tìm hiểu thêm về
cách các tín hiệu cơ học do AAD phát ra, tác
động đến quá trình sinh học chữa lành vết
thương và cách AAD thực hiện trong một
phạm vi nhiệt độ khác nhau, vì nhiệt độ cơ thể
thay đổi tại các vị trí khác nhau", TS.
Benjamin nói. "Chúng tôi hy vọng theo đuổi
thêm nhiều nghiên cứu tiền lâm sàng để
chứng minh tiềm năng sử dụng AAD như một
sản phẩm y tế và sau đó hướng đến thương
mại hóa”.
N.P.D, theo medicalxpress.com
Nguồn: vietnamplus.vn, 29/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Thử nghiệm lâm sàng phân tử chống ung thư đầy hứa hẹn
Hơn 30 năm trước, một phân tử có đặc
tính chống ung thư mạnh đã được phát hiện
trong bọt biển. Tuy nhiên, nó rất phức tạp về
mặt cấu trúc, các nhà khoa học đã không thể
tổng hợp nó với số lượng đủ lớn để có thể thử
nghiệm nó ở người. Giờ đây, một nhóm
nghiên cứu đã tạo ra bước đột phá mang tính
bước ngoặt, đạt được tổng hợp phân tử với
khối lượng đủ lớn để tiến hành các thử
nghiệm lâm sàng. Năm 1986, một nhóm các
nhà khoa học Nhật Bản đã phân lập được một
hợp chất hữu cơ có tên là polyether macrolide
từ bọt biển, Halichondria okadai. Phân tử này
được đặt tên là Halichondrin B và các thử
nghiệm động vật ban đầu cho thấy nó có hoạt
động chống ung thư đặc biệt.
Đồng tác giả của nghiên cứu Takashi
Owa, cho biết: "Vào thời điểm đó, họ nhận ra
rằng halichondrin rất có hiệu lực. Do cấu trúc
độc đáo của sản phẩm tự nhiên, nhiều người
quan tâm đến phương thức hành động và các
nhà điều tra muốn thực hiện một nghiên cứu
lâm sàng. Nhưng việc thiếu nguồn cung cấp
thuốc đã ngăn cản họ thực hiện nó”. Nghiên
cứu mới này đã cho thấy thành tựu mới đáng
kinh ngạc, nhóm nghiên cứu đã tổng hợp 11,5
gram phân tử halichondrin, được đặt tên là
E7130. Có 31 phân tử chiral trung tâm phức
tạp này có ảnh hưởng mạnh mẽ đến tâm trí,
các nhà khoa học cho thấy có khoảng 4 tỷ
cách khác nhau mà phân tử này có thể được
định hướng.
Takashi Owa, giải thích thêm: "Đó là
một thành tựu thực sự chưa từng có của việc
tổng hợp, là điều đặc biệt. Chưa từng có
nghiên cứu nào có thể sản xuất halichondrin
trên thang 10gr, chỉ ở mức 1miligam. Kết quả
tổng hợp này rất đáng chú ý, cho phép chúng
tôi bắt đầu thử nghiệm lâm sàng E7130”. Thử
nghiệm lâm sàng giai đoạn 1 hiện đang được
tiến hành ở Nhật Bản, điều tra sự an toàn và
hiệu quả của E7130 ở người, và sự tồn tại của
thử nghiệm này chỉ là do bước đột phá trong
việc tổng hợp phân tử phức tạp này.
N.T.T, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 01/072019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 51/66
Virus biến đổi gen chống ung thư tuyến tiền liệt
Các nhà nghiên cứu tại Viện Ung thư
São Paulo (ICESP) ở Braxin đã sử dụng loại
virus biến đổi gen để tiêm vào chuột bị ung
thư tuyến tiền liệt nhằm tiêu diệt các tế bào
khối u. Virus cũng làm cho các tế bào khối u
trở nên nhạy cảm hơn với các loại thuốc hóa
trị, ngăn chặn sự phát triển của khối u và
trong một số trường hợp gần như loại bỏ hoàn
toàn khối u.
Bryan Eric Strauss, trưởng nhóm nghiên
cứu cho biết: "Chúng tôi đã sử dụng kết hợp
liệu pháp gen và hóa trị liệu để chống lại ung
thư tuyến tiền liệt ở chuột. Chúng tôi đã chọn
vũ khí được xem là có khả năng hoạt động
như chất ức chế khối u, đó là p53”. P53 là
gen có mặt ở cả loài gặm nhấm và con người
với khả năng kiểm soát các yếu tố quan trọng
làm cho tế bào chết.
Trong phòng thí nghiệm, gen p53 được
cấy vào mã di truyền của virus adeno. Sau đó,
virus biến đổi gen này được tiêm trực tiếp vào
khối u ở chuột. "Đầu tiên, chúng tôi cấy tế
bào ung thư tuyến tiền liệt ở người vào chuột
và chờ khối u phát triển. Tiếp đó, chúng tôi
đã tiêm trực tiếp virus vào khối u. Chúng tôi
đã lặp lại quy trình này vài lần. Với hai trong
số các quy trình này, chúng tôi cũng sử dụng
cabazitaxel, loại thuốc phổ biến dùng trong
hóa trị. Sau đó, chúng tôi đã quan sát những
con chuột để xem xét sự phát triển của các
khối u", Strauss nói.
Các thí nghiệm đã sử dụng một số nhóm
chuột, tất cả đều được cấy tế bào khối u tuyến
tiền liệt. Để xác minh tính hiệu quả của liệu
pháp gen, các nhà nghiên cứu đã tiêm virus
không liên quan vào một trong các nhóm đối
chứng. Nhóm thứ hai chỉ nhận được virus
chứa gen p53. Nhóm thứ ba chỉ nhận được
cabazitaxel. Nhóm thứ tư tương ứng với 25%
số chuột, đã được nhận kết hợp cả thuốc và
virus.
Khi các tế bào khối u bị nhiễm virus
biến đổi, virus xâm nhập vào nhân tế bào, nơi
các gen hoạt động và khiến cho tế bào bị chết.
Gen p53 đặc biệt hiệu quả trong việc tiêu diệt
tế bào ung thư tuyến tiền liệt.
"Điều trị riêng với p53 hoặc cabazitaxel
có tác dụng trung gian trong việc kiểm soát
sự phát triển của khối u, nhưng kết hợp chúng
lại mang đến kết quả nổi bật, ức chế hoàn
toàn các khối u", Strauss nói.
Các thí nghiệm đã chứng minh virus
biến đổi lây nhiễm vào tế bào khối u, khiến tế
bào bị chết. Strauss cho rằng: "Sự kết hợp của
thuốc với liệu pháp gen dẫn đến khả năng
kiểm soát hoàn toàn sự phát triển của khối u.
Nói cách khác, chúng tôi đã quan sát thấy tác
dụng phụ hoặc thậm chí hợp lực. Cũng có thể
giả định rằng virus chứa gen p53 làm cho các
tế bào khối u nhạy hơn với tác động của
thuốc hóa trị". Virus không thể được tiêm vào
máu. Để liệu pháp có hiệu quả, cần tiêm virus
trực tiếp vào tế bào khối u.
Nhóm nghiên cứu đang thực hiện thêm
thí nghiệm để quyết định khả năng sử dụng
virus biến đổi gen tiến tới giai đoạn thử
nghiệm lâm sàng trên người bệnh.
N.P.D, theo medicalxpress.com
Nguồn: vista.gov.vn, 03/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 52/66
Phát hiện phân tử quan trọng quyết định đến cách ung thư di căn
Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học
Yale đã phát hiện ra di căn, sự lây lan của
các tế bào ung thư trên khắp cơ thể, được kích
hoạt ở cấp độ phân tử và đã phát triển một
công cụ để phát hiện những yếu tố khiến cho
những bệnh nhân mắc một số bệnh ung thư.
Phát hiện này có thể dẫn đến những liệu pháp
mới điều trị ung thư. Nghiên cứu đã được
công bố trên tạp chí Nature Communications.
Con đường di căn xuất hiện là thông qua
quá trình chuyển đổi biểu mô - trung mô
(EMT), một quá trình phân tách riêng các tế
bào lân cận và khiến chúng chuyển động. Từ
lâu, người ta đã cho rằng các tín hiệu hóa học
hoặc thay đổi di truyền trong các tế bào đã
kích hoạt EMT. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu
cho rằng có thể là do sự thay đổi đơn giản
trong kết cấu của ma trận ngoại bào (ECM),
hoạt động như giá khung đỡ cho tế bào. Bên
cạnh đó, sự liên kết của các sợi chất kết dính
có thể kích hoạt quá trình EMT.
Nhờ có phương pháp mô phỏng môi
trường tế bào, các nhà nghiên cứu đã khám
phá quá trình EMT ở cấp độ phân tử và phát
hiện ra hai cơ chế phản hồi riêng biệt, đó là hai
hoặc nhiều phân tử sống cùng tồn tại hoặc kích
hoạt lẫn nhau. Một cơ chế đã kết nối protein
YAP với bộ điều chỉnh gen WT1, khiến các tế
bào bị tách rời. Cơ chế còn lại liên kết YAP
với protein TRIO, kích hoạt các tế bào chuyển
động và thậm chí tăng tốc chúng.
Các nhà nghiên cứu đã kết hợp phân tích
thực nghiệm và dữ liệu lâm sàng để xác nhận
cơ chế này hoạt động trong ung thư thận.
“Thông tin đó có thể được sử dụng để phát
triển các xét nghiệm tiên lượng mới và mở
đường cho các can thiệp lâm sàng mang tính
cá nhân”, Andre Levchenko, trưởng nhóm
nghiên cứu nói.
Kết quả nghiên cứu cũng có thể dẫn đến
các phương pháp điều trị ung thư mới bằng
cách sử dụng thuốc và các phương thức khác
tấn công các phân tử để ngăn cản các tế bào
trải qua quá trình EMT. Đây sẽ là vấn đề rất
lớn bởi hầu hết tình trạng tử vong vì ung thư
được phát hiện là do di căn và thường là do
quá trình EMT.
Đặc biệt, nghiên cứu này xem xét ung
thư thận, nhưng các nhà khoa học cho rằng
các cơ chế tương tự cũng kiểm soát sự xâm
lấn của các tế bào trong những căn bệnh ung
thư khác như u nguyên bào thần kinh đệm.
N.P.D, theo scitechdaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 04/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Xác định loại gene mở ra hy vọng cho bệnh nhân ung thư phổi
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa xác
định một loại gene quan trọng có thể mở ra
hướng điều trị cho các bệnh nhân mắc ung
thư biểu mô tuyến phổi.
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa xác
định một loại gene quan trọng có thể mở ra
hướng điều trị cho các bệnh nhân mắc ung
thư biểu mô tuyến phổi (LUAD) - loại ung
thư phổi phổ biến nhất thế giới hiện nay.
Theo các nhà nghiên cứu đến từ Viện
Khoa học vật lý Hợp Phì thuộc Viện Hàn lâm
khoa học Trung Quốc, lâu nay, dấu ấn sinh
học (biomarker) khối u, mang tên MMP11,
được cho là có liên quan đến tiến triển của
khối u trong một số loại ung thư, trong đó có
ung thư vú, gan và ruột kết.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 53/66
Trong nghiên cứu mới của mình, các
nhà khoa học Trung Quốc đã cố gắng xác
định vai trò của MMP11 trong LUAD.
Đầu tiên, các nhà nghiên cứu thể hiện
loại gene này trên bộ dữ liệu của bệnh nhân
mắc LUAD. Kết quả cho thấy MMP11 tăng
lên ở cả mô khối u và huyết thanh của các
bệnh nhân. Nghiên cứu sâu hơn phát hiện
MMP11 đóng vai trò chính trong việc thúc
đẩy sự tăng sinh, di căn và xâm lấn của các tế
bào ung thư.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng
kháng thể chống MMP11 để điều trị các dòng
tế bào LUAD ở người. Kết quả là sự tăng sinh
và tốc độ di căn của các tế bào ung thư bị
chậm lại đáng kể.
Nghiên cứu trên các con chuột thí
nghiệm được cấy mô LUAD của người, các
nhà khoa học phát hiện việc sử dụng kháng
thể chống MMP11 với liều lượng 1
microgam/gram trọng lượng cơ thể có thể
ngăn chặn đáng kể sự phát triển của khối u.
Các nhà khoa học cho rằng MMP11 có
thể là gene điều khiển tiềm năng có liên quan
đến việc phát triển khối u LUAD và đây có
thể là đích đến giúp các nhà khoa học tìm ra
liệu pháp điều trị ung thư phổi.
Toàn bộ nghiên cứu trên đã được đăng
trên tạp chí chuyên ngành Molecular
Therapy-Oncolytics của Mỹ.
Ngọc Hà
Nguồn: vietnamplus.vn, 09/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Trung Quốc ứng dụng AI trong tầm soát ung thư cổ tử cung
Mô hình sàng lọc bằng AI chỉ cần 36 giây
để xét nghiệm mẫu tế bào ung thư
cổ tử cung. Nguồn: fortune.com
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát
triển mô hình sàng lọc tích hợp công nghệ AI,
có thể chẩn đoán ung thư với độ chính xác
hơn 90% và thời gian chỉ bằng 1/10 thời gian
xét nghiệm thông thường.
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã ứng
dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) để phát
triển một mô hình sàng lọc giúp chẩn đoán
nhanh và chính xác ung thư cổ tử cung, căn
bệnh gây tử vong thường gặp ở nữ giới.
Dựa trên hơn 200.000 hình ảnh bệnh lý
lựa chọn từ 43,5 triệu mẫu tế bào sàng lọc
ung thư cổ tử cung, các chuyên gia thuộc
KingMed Diagnostics, công ty nghiên cứu
chẩn đoán y tế có trụ sở ở thành phố Quảng
Châu, cùng các kỹ sư máy tính của tập đoàn
công nghệ Huawei, trong hơn một năm qua
đã phát triển mô hình sàng lọc tích hợp công
nghệ AI, có thể chẩn đoán căn bệnh này với
độ chính xác hơn 90% và thời gian chỉ bằng
1/10 thời gian xét nghiệm thông thường.
Trưởng nhóm nghiên cứu Luo Pifu cho
biết các bác sỹ mất trung bình 6 phút để xét
nghiệm mẫu tế bào ung thư cổ tử cung dưới
kính hiển vi, trong khi mô hình sàng lọc bằng
AI chỉ cần 36 giây.
Trong khi đó, Giám đốc thông tin của
KingMed, Li Yinghua, cho rằng phương pháp
sàng lọc với sự hỗ trợ của AI sẽ giúp bù đắp
sự thiếu hụt các bác sỹ có chuyên môn tốt,
cũng như mở rộng phạm vi tầm soát ung thư
cổ tử cung ở Trung Quốc.
Để "đào tạo" và thử nghiệm mô hình sàng
lọc AI, các nhà phát triển đã cung cấp cho mô
hình này 32.000 mẫu tế bào được thu thập tại
sáu tỉnh ở Trung Quốc trong 12 năm qua.
Mô hình sàng lọc này được xây dựng
trên cơ sở nền tảng phát triển AI mang tên
ModelArts do Huawei Cloud phát triển.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 54/66
Nền tảng này sẽ biến các dữ liệu chẩn
đoán được các bác sĩ cập nhật vào máy thành
các thuật toán. Mô hình AI có thể tự động
hoàn tất quy trình chẩn đoán, trong khi các
bác sỹ chỉ cần xem lại và xác nhận các trường
hợp dương tính với ung thư cổ tử cung.
Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), ung
thư cổ tử cung, do virus HPV gây ra, là căn
bệnh ung thư thường gặp thứ 4 ở phụ nữ trên
thế giới, với khoảng 570.000 ca nhiễm mới và
311.000 trường hợp tử vong trong năm 2018.
Ở Trung Quốc, con số cũng ở mức cao, lần
lượt là 106.000 và 48.000 trường hợp.
Phương pháp hiện nay để phát hiện các tế
bào cổ tử cung bất thường là sàng lọc tế bào,
còn gọi là xét nghiệm Pap. Đây là một xét
nghiệm đơn giản, thường được thực hiện ở các
phòng khám phụ khoa, và là bước đầu tiên
trong bộ ba xét nghiệm dùng để tầm soát đồng
thời cũng để chẩn đoán ung thư cổ tử cung.
Thùy An
Nguồn: vietnamplus.vn, 18/07/2019 Trở về đầu trang
**************
NÔNG NGHIỆP
Khắc phục những năm được mùa và mất mùa trong sản xuất cà phê
Hạt cà phê của giống Catigua đang trong
năm cho sản lượng cao. Catigua là một trong
những giống cà phê được trồng phổ biến
nhất ở Brazil. Ảnh: César Elias Botelho
Mỗi ngày, có hơn 2 tỷ ly cà phê được tiêu
thụ trên toàn thế giới. Các nước đang phát
triển sản xuất khoảng 90% hạt cà phê được sử
dụng để tạo ra tất cả loại cà phê lattes,
espressos và mochas. Điều đó làm cho cà phê
trở thành một nguồn thu nhập và sinh kế quan
trọng cho hàng triệu người trên toàn thế giới.
Nhưng năng suất cà phê thường trồi sụt.
Những năm năng suất cao thường được theo
sau bởi những năm năng suất thấp và ngược
lại. Kiểu năng suất cao thấp xen kẽ này được
gọi là “hiệu ứng năng suất trồi sụt xảy ra cứ
mỗi hai năm một lần” (biennial effect).
Indalécio Cunha Vieira Júnior, nhà
nghiên cứu tại Đại học Lavras, Brazil nói
“Điều đó giống như sự phục hồi về mặt sinh
lý của cây”. “Cây cà phê cần phải phát triển
giai đoạn sinh dưỡng trong vòng một năm để
tạo ra sản lượng tốt vào năm sau”.
Hiệu ứng năng suất trồi sụt xảy ra mỗi
hai năm một lần khiến các nhà chọn tạo giống
cà phê gặp khó khăn khi so sánh năng suất từ
các giống cà phê khác nhau. Nếu không có
các biện pháp đo đếm chính xác về năng suất,
các nhà chọn tạo giống không thể biết giống
cà phê nào sẽ hữu ích nhất cho người trồng cà
phê.
Trong một nghiên cứu mới, Cunha và
các đồng nghiệp đã phác thảo mô hình tính
toán khắc phục hiệu ứng năng suất trồi sụt
xảy ra mỗi hai năm một lần trong sản xuất cà
phê. Mô hình này làm giảm sai số thí nghiệm.
Nó cũng làm tăng tính hữu ích của dữ liệu thu
được từ các thử nghiệm ngoài đồng. Đổi lại,
mô hình này tác động trực tiếp đến chất lượng
của các giống cà phê được cung cấp cho nông
dân.
Cunha nói “Cuối cùng, những phát hiện
của chúng tôi có thể tiết kiệm được một nửa
chi phí và thời gian để phóng thích ra giống
cà phê mới vào sản xuất”.
Mô hình mới này cũng có thể giúp nông
dân cải thiện năng suất cà phê. Cunha nói
“Mô hình này tạo ra dữ liệu về sự phát triển
trong hai năm ở cấp độ của từng cây cà phê”.
Sử dụng thông tin từ mô hình, người nông
dân có thể điều chỉnh các giải pháp canh tác
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 55/66
cho từng cây. Quản lý có hiệu quả các điều
kiện trồng trọt tác động trực tiếp đến chất
lượng và sản lượng thu hoạch.
Nghiên cứu cũng mang lại một số kết
quả bất ngờ. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra
rằng hiệu ứng năng suất trồi sụt xảy ra mỗi
hai năm một lần trong canh tác cà phê không
theo mô hình dễ hiểu như đã nghĩ trước đây.
Cunha nói “Nhiều nhà nghiên cứu giả
định rằng tất cả các cây cà phê trong vùng sẽ
có các kiểu năng suất tương tự nhau”. Tuy
vậy, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một
vài cây cà phê có thể có năng suất khá ổn
định trong nhiều năm. Các cây cà phê khác có
thể có năng suất cao trong hai năm và giảm
năng suất trong năm thứ ba.
Cunha nói “Những phát hiện này sẽ
thay đổi cách thức lý giải các các thí nghiệm
chọn tạo giống cà phê”. Mô hình mới cũng
cho phép các nhà nghiên cứu xác định lý do
tại sao các cây cà phê riêng lẻ có thể có năng
suất cao hoặc thấp qua mỗi năm.
Một số cây cà phê có năng suất cao có
thể thuộc các giống năng suất cao. Tuy nhiên,
các cây của các giống năng suất cao có thể
tạo ra năng suất thấp trong những năm phục
hồi.
Hạt của giống cà phê “Arasay” sẵn sàng
cho thu hoạch. Ảnh: César Elias Botelho
Ông Cunha nói “Mô hình của chúng tôi
cho phép chúng tôi nghiên cứu sâu hơn về
hiệu ứng hai năm một lần”. “Điều này có thể
cho phép chúng tôi khuyến cáo các giống có
năng suất cao nhất cho nông dân với độ chính
xác cao hơn và chi phí thấp hơn.
Cunha và các đồng nghiệp đã sử dụng
mô phỏng máy tính để đánh giá tính hiệu quả
mô hình của họ. Cunha nói “Việc mô phỏng
cho phép chúng tôi khẳng định những phát
hiện của chúng tôi dựa trên dữ liệu thực tế”.
Nó cũng giúp các nhà nghiên cứu kiểm
tra các điều kiện mô hình hoạt động tốt và khi
nó gặp những khó khăn.
Cunha nói, “các kết quả mô phỏng cho
thấy mô hình có thể xác định một cách hiệu
quả các giai đoạn của hiệu ứng năng suất trồi
sụt hai năm một lần của các cây cà phê riêng
lẻ”. Mô hình mới này đã được chứng minh có
cải tiến so với các mô hình cũ.
Cunha hiện đang cố gắng kết hợp nhiều
thông tin di truyền hơn vào mô hình hiện tại.
Điều này sẽ cho phép các nhà khoa học
nghiên cứu kiểm soát di truyền của hiệu ứng
năng suất trồi sụt hai năm một lần. Hiểu biết
cơ sở di truyền của hiệu ứng năng suất trồi sụt
hai năm một lần có thể rất hữu ích. Ví dụ, nó
có thể cho phép các nhà chọn tạo giống xác
định các giống cà phê có năng suất đồng đều
hơn qua nhiều năm.
Cà phê không phải là cây trồng duy nhất
biểu hiện hiệu ứng năng suất trồi sụt hai năm
một lần. Chẳng hạn cây táo cũng thể hiện
hiệu ứng năng suất trồi sụt hai năm một lần.
Những phát hiện từ công trình này cũng có
thể áp dụng cho các giống cây trồng khác có
hiệu ứng năng suất trồi sụt như vậy.
Nguyễn Tiến Hải theo Agronomy
Nguồn: iasvn.org, 02/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Than sinh học có thể tăng khả năng lưu trữ cacbon, nhưng ít tác động đến quá trình nảy mầm và sinh trưởng của thực vật
Theo một nghiên cứu mới của trường
Đại học Illinois, than sinh học sẽ không phải
chất phụ gia kỳ diệu cho đất, điều mà nhiều
nông dân và nhà nghiên cứu hy vọng có được.
Than sinh học có thể cải thiện một số loại đất,
đặc biệt là những loại đất kém chất lượng
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 56/66
nhưng chưa có sự thống nhất về hiệu quả của
nó.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm phản
ứng của nhiều loại đất với các loại than sinh
học khác nhau nhưng chưa xác định được khả
năng của chúng trong việc thúc đẩy sự sinh
trưởng của cây trồng. Tuy nhiên, nghiên cứu
mới đã cho thấy khả năng than sinh học ảnh
hưởng đến phát thải khí nhà kính từ đất.
Những phát hiện mới đã được công bố trên
tạp chí Chemosphere.
Chất phụ gia sinh học - các hạt vật liệu
hữu cơ được đốt cháy trong quá trình không
có oxy được kiểm soát, cung cấp cho đất một
dạng cacbon có khả năng chống lại hoạt động
của vi sinh vật hiệu quả hơn các chất phụ gia
sinh khối truyền thống không được đốt cháy.
Về lý thuyết, tính chất này sẽ cho phép đất
giữ cacbon để lưu trữ lâu dài vì nó không bị
phân hủy nhanh như các dạng cacbon khác.
"Có nhiều báo cáo mâu thuẫn về hiệu
quả sử dụng than sinh học để tăng sản lượng
cây trồng cũng như tiềm năng của nó như bể
chứa cacbon", Nancy Holm, đồng tác giả
nghiên cứu nói. Để giải quyết mâu thuẫn
trong các nghiên cứu trước đây, các nhà hoa
học đã thực hiện một nghiên cứu có hệ thống
sử dụng 10 loại đất phổ biến ở Illinois để
kiểm tra tác động của việc trộn than sinh học
có nồng độ khác nhau từ ba loại thức ăn khác
nhau gồm ngô, cây Miscanthus và gỗ cứng.
Để bổ sung một khía cạnh cho nghiên
cứu phổ biến trong môi trường nông nghiệp
thực tế, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra hai
nguồn cacbon khác ảnh hưởng đến đất, bao
gồm vật liệu từ thực vật bị đốt cháy trong môi
trường không khí mở không kiểm soát và rơm
ngô. Rơm ngô bao gồm thân, lá và lõi ngô
còn sót lại trên cánh đồng sau khi thu hoạch.
Trong mỗi kịch bản, các mẫu được phân
tích và kiểm soát ba lần. Thí nghiệm đã tạo ra
429 mẫu đất, trong đó, các nhà nghiên cứu đã
trồng mỗi lần hai hạt ngô. Sau thời gian nảy
mầm 14 ngày, nghiên cứu cho thấy việc bổ
sung than sinh học từ bất kỳ nguyên liệu hoặc
nhờ sự hỗ trợ của bất cứ kỹ thuật sản xuất nào
không ảnh hưởng lớn đến việc sản sinh khí nhà
kính, yếu tố sinh trưởng của cây trồng hoặc
hoạt động của cộng đồng vi khuẩn.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã nhận
thấy một số khác biệt quan trọng trong các loại
đất bao gồm rơm ngô và nguyên liệu thực vật
đốt cháy.
Elizabeth Meschewski, đồng tác giả
nghiên cứu cho biết: "Việc bổ sung rơm ngô mô
phỏng điều kiện thực tế trên đồng ruộng, đã
dẫn đến sự gia tăng đáng kể lượng khí thải nhà
kính, cũng như sự thay đổi trong cộng đồng vi
sinh vật dưới đất. Nhưng, sự tăng trưởng của
cây con ban đầu không bị ảnh hưởng. Việc bổ
sung nguyên liệu từ thực vật đã cháy làm giảm
sinh khối thực vật trên mặt đất, làm tăng phát
thải khí nhà kính oxit nitơ và làm thay đổi cộng
đồng vi sinh vật trong đất".
Nhóm nghiên cứu đã đưa ra kết luận than
sinh học có thể cải thiện chất lượng đất bị suy
thoái hoặc chất lượng kém, nhưng dường như
không mang lại bất kỳ lợi ích về chất lượng
nào cho đất được sử dụng trong nghiên cứu
này. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cho rằng
sử dụng than sinh học làm chất phụ gia thay
cho sinh khối hoặc nguyên liệu thực vật đốt
cháy có thể ngăn chặn phát thải khí nhà kính
do vi khuẩn tạo ra. Các tác giả cho rằng cần
thực hiện nghiên cứu trong thời gian dài để
hiểu toàn diện hơn về cách than sinh học mang
lại lợi ích cho ngành nông nghiệp.
N.P.D, theo Phys.org
Nguồn: vista.gov.vn, 02/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 57/66
Xác định loại gen giúp tạo ra cây trồng có khả năng chống biến đổi khí hậu
Mạng lưới rễ cây ẩn dưới lòng đất mọc
xuyên qua đất để tìm kiếm chất dinh dưỡng và
nước, tương tự như sâu tìm thức ăn. Tuy
nhiên, các cơ chế di truyền và phân tử chi phối
hoạt động của rễ vẫn chưa được xác định.
Hiện nay, các nhà khoa học tại Viện Nghiên
cứu Salk đã phát hiện ra một gen tác động đến
việc rễ cây mọc sâu hay nông trong đất.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí
Cell, cũng sẽ cho phép các nhà nghiên cứu tạo
ra loại cây chống biến đổi khí hậu như một
phần Sáng kiến Khai thác thực vật của Viện
nghiên cứu Salk. Sáng kiến này nhằm tạo ra
các cây trồng có rễ khỏe và sâu hơn với khả
năng tích trữ khối lượng lớn cacbon dưới lòng
đất về lâu dài để giảm CO2 trong khí quyển.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học
đã sử dụng mô hình cây cải xoong
(Arabidopsis thaliana) để xác định gen và các
biến thể của chúng đóng vai trò điều chỉnh
hoạt động của auxin, một loại hoocmon quan
trọng kiểm soát cấu trúc của hệ rễ.
Dù auxin được biết là gây ảnh hưởng
đến hầu hết mọi khía cạnh sinh trưởng của
thực vật, nhưng chưa xác định được các yếu
tố quyết định cách nó ảnh hưởng đến cấu trúc
của hệ rễ.
"Để quan sát rõ hơn sự phát triển của rễ
cây, tôi đã phát triển và tối ưu hóa một
phương pháp mới để nghiên cứu hệ rễ cây
trong đất", Takehiko Ogura, nghiên cứu sinh
sau tiến sĩ và là đồng tác giả nghiên cứu nói.
"Rễ cây A. thaliana rất nhỏ nên không dễ
nhìn thấy chúng, nhưng khi cắt đôi cây ra,
chúng tôi có thể quan sát và đo lường hiệu
quả hơn sự phân bố của rễ trong đất”.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra gen
EXOCYST70A3, trực tiếp điều chỉnh cấu
trúc của hệ rễ thông qua kiểm soát con đường
của auxin mà không làm gián đoạn các con
đường khác.
EXOCYST70A3 thực hiện vai trò này
bằng cách tác động đến việc phân phối PIN4,
một loại protein gây ảnh hưởng đến hoạt động
vận chuyển auxin. Khi các nhà nghiên cứu
biến đổi gen EXOCYST70A3, hướng mọc
của hệ rễ đã thay đổi và nhiều rễ bám sâu hơn
vào đất.
Ngoài cho phép tạo ra loại cây có hệ rễ
phát triển sâu hơn để cuối cùng có thể lưu giữ
nhiều cacbon, thì phát hiện này có thể giúp
các nhà khoa học hiểu cách thực vật ứng phó
với sự thay đổi thời tiết theo mùa và cách
giúp thực vật thích nghi với biến đổi khí hậu.
Wolfgang Busch, đồng tác giả nghiên
cứu nói: "Chúng tôi hy vọng sẽ sử dụng phát
hiện mới về con đường auxin như là cách để
phát hiện thêm những thành phần liên quan
đến các gen này và ảnh hưởng của chúng đến
hệ rễ. Điều đó sẽ giúp chúng tôi tạo ra các
loại cây trồng tốt hơn, dễ thích nghi như đậu
tương và ngô để nông dân có thể trồng nhằm
sản xuất nhiều lương thực đáp ứng nhu cầu
dân số đang gia tăng".
N.P.D, theo Phys.org
Nguồn: vista.gov.vn, 22/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Tiến hoá có kiểm soát hướng đến thực vật
Một kỹ thuật mới để tăng tốc và kiểm
soát sự phát triển của những protein bên trong
thực vật sống đã được phát triển bởi nhóm
KAUST.
Trước đây, loại hệ thống tiến hóa có kiểm
soát chỉ có thể hiện diện trong các dòng tế bào
virus, vi khuẩn, nấm men và động vật có vú.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 58/66
Nghiên cứu của Ả Rập Saudi – trực thuộc tổ
chức Sáng kiến Nông nghiệp Sa mạc của
KAUST - hiện đã mở rộng kỹ thuật này sang
lúa gạo và các cây lương thực khác. Bây giờ,
các nhà chọn tạo giống cây trồng có một cách
dễ dàng để nhanh chóng thiết kế các giống cây
trồng mới có khả năng chống chịu cỏ dại, bệnh
tật, sâu bệnh và các điều kiện bất lợi khác.
Magdy Mahfouz, trưởng nhóm cho biết:
"Chúng tôi hy vọng rằng kỹ thuật của chúng
tôi sẽ được sử dụng cho kỹ thuật sinh học cây
trồng để cải thiện các tính trạng chính ảnh
hưởng đến năng suất và khả năng miễn dịch
với mầm bệnh. Công nghệ này sẽ giúp cải
thiện khả năng phục hồi của thực vật trong
điều kiện biến đổi khí hậu”.
Để thử nghiệm xây dựng hệ thống tiến
hóa có kiểm soát, Mahfouz và các đồng
nghiệp đã sử dụng kết hợp đột biến đích và
chọn lọc nhân tạo trong cây lúa, Oryza sativa.
Họ đã tận dụng ưu điểm của công cụ chỉnh
sửa gen được gọi là CRISPR để phá vỡ DNA
tại hơn 100 điểm trên toàn bộ gen SF3B1, gen
này mã hóa một protein liên quan đến quá
trình phiên mã các gen khác. Sau khi điều
khiển DNA của tế bào lúa theo cách này, các
nhà nghiên cứu sau đó đã trồng cây giống đột
biến với sự hiện diện của herboxidiene, một
loại thuốc diệt cỏ thường nhắm vào protein
SF3B1 để ức chế sự phát triển và tăng trưởng
của cây.
Chiến lược này cuối cùng đã mang lại
hơn 20 loại lúa mới với các đột biến tạo ra
tính kháng đối với herboxidiene ở nhiều mức
độ khác nhau. Hợp tác với nhóm của Stefan
Arold tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học
Sinh học Tính toán KAUST, Mahfouz và các
đồng nghiệp sau đó mô tả cơ sở cấu trúc của
tính kháng thuốc cho thấy, các đột biến đặc
biệt giúp làm mất tính ổn định liên kết của
thuốc diệt cỏ với protein SF3B1.
Herboxidiene không được sử dụng rộng
rãi trong ngành nông nghiệp, nhưng chiến
lược tiến hóa có kiểm soát tương tự có thể
được sử dụng để thiết kế cây trồng kháng lại
các loại thuốc diệt cỏ phổ biến hơn. Các chất
diệt cỏ sau đó sẽ loại bỏ các cây xung quanh
không mong muốn trong khi không ảnh
hưởng gì đến cây trồng mục tiêu.
Các nhà chọn giống cũng có thể bắt đầu
thử nghiệm vài tính trạng ưa thích, Haroon
Butt, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong
phòng thí nghiệm của Mahfouz lưu ý. "Đây là
một nghiên cứu nền tảng dựa trên nguyên tắc
có khả năng ứng dụng rộng rãi", Butt, tác giả
đầu tiên của bài báo phác thảo công nghệ.
"Hệ thống của chúng tôi dựa trên học thuyết
Darwin và áp lực chọn lọc giúp thực hiện sự
phát triển của các biến thể gen và các tính
trạng mới mà không có phương pháp nào có
thể thực hiện được”.
Trương Thị Tú Anh, theo Phys.org
Nguồn: iasvn.org, 04/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Đột phá trong phát hiện dinh dưỡng của thực vật
Những phát hiện của nhóm nghiên cứu
đứng đầu là trường Đại học La Trobe có thể
gây lãng phí ít phân bón, tiết kiệm hàng triệu
đô la cho nông dân Úc. Cụ thể, các nhà khoa
học đã phát hiện ra một loại protein có thể
cảm nhận nồng độ phốt pho quan trọng trong
thực vật và sau đó điều chỉnh thời gian tăng
trưởng và ra hoa cho phù hợp.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 59/66
Kết quả nghiên cứu đã được công bố
trên tạp chí Plant Physiology, cung cấp hiểu
biết sâu hơn về các cơ chế, qua đó, thực vật
xác định được khối lượng và thời điểm hấp
thụ phốt pho, dưỡng chất thiết yếu đáp ứng
nhu cầu tăng trưởng tối ưu. TS. Ricarda Jost,
trưởng nhóm nghiên cứu cho rằng lợi ích môi
trường và kinh tế mà kết quả nghiên cứu
mang lại là rất lớn.
"Tại các quốc gia như Úc, nơi đất nghèo
phốt pho, nông dân đang sử dụng khối lượng
lớn phân lân đắt tiền, không thể tái tạo như
super phốt phát hoặc diomoni phốt phát
(DAP), phần lớn không được hấp thụ hiệu
quả bởi cây trồng vào thời điểm tăng trưởng
thích hợp", TS. Jost nói. "Phát hiện của
chúng tôi đã chỉ ra rằng protein có tên SPX4
cảm nhận được nhu cầu dinh dưỡng và tác
động điều chỉnh làm cho gen tắt hoặc bật để
thu nhận phốt pho hoặc làm thay đổi thời
gian cây trồng sinh trưởng và ra hoa”.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng chồi cây
Arabidopsis thaliana để tiến hành thử nghiệm
di truyền bằng cách bổ sung phân lân và quan
sát hoạt động của protein. Lần đầu tiên,
protein SPX4 được quan sát thấy có cả tác
động điều chỉnh tiêu cực và tích cực đến việc
hấp thụ phốt pho và dẫn đến sự sinh trưởng
của thực vật.
"Protein cảm nhận được thời điểm cây
đã hấp thụ đủ phốt pho và rễ phát tín hiệu để
cây ngừng hấp thụ", TS. Jost nói. "Nếu bơm
nhiên liệu tắt quá sớm, có thể hạn chế sự sinh
trưởng của cây. Mặt khác, SPX4 xem ra kích
hoạt các quá trình sinh trưởng có lợi của cây
trồng như bắt đầu ra hoa và tạo hạt".
Hiểu hơn về cách SPX4 hoạt động có
thể dẫn đến khả năng xác định chính xác các
gen mà nó điều chỉnh và cơ hội kiểm soát
hoạt động của protein bằng can thiệp di
truyền - bật phản ứng tích cực và tắt phản ứng
tiêu cực. Các nhà khoa học sẽ nghiên cứu chi
tiết hơn về cách SPX4 tương tác với các bộ
điều chỉnh gen xoay quanh sự phát triển của
cây và kiểm soát thời gian ra hoa.
N.P.D, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 16/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Robot sử dụng máy học để thu hoạch rau diếp
Một robot hái rau sử dụng máy học để xác định
và thu hoạch một loại cây trồng phổ biến
Vegebot', được phát triển bởi một nhóm
tại Đại học Cambridge, ban đầu được đào tạo
để nhận biết và thu hoạch rau diếp băng trong
một phòng thí nghiệm. Hiện tại nó đã được
thử nghiệm thành công trong nhiều điều kiện
đồng ruộng hợp tác với G 'Growers, một hợp
tác xã rau quả địa phương.
Mặc dù nguyên mẫu không nhanh và
hiệu quả như một nông nhân, nhưng nó cho
thấy việc sử dụng robot trong nông nghiệp có
thể được mở rộng như thế nào, ngay cả đối
với các loại cây trồng như rau diếp băng đặc
biệt khó khăn trong việc thu hoạch bằng máy
móc. Kết quả được công bố trên Tạp chí
Robotics Field.
Các loại cây trồng như khoai tây và lúa
mì đã được thu hoạch một cách cơ học trong
nhiều thập kỷ, nhưng nhiều loại cây trồng
khác lại không phù hợp cho việc thu hoạch tự
động hóa. Rau diếp bắp cải là một trong
những cây trồng như vậy. Mặc dù là loại rau
diếp phổ biến nhất được trồng ở Anh, rau này
dễ bị hư hại và phát triển tương đối bằng
phẳng trên mặt đất, đặt ra một thách thức cho
robot khi thu hoạch.
"Mỗi lĩnh vực là khác nhau, mỗi loại rau
diếp đều khác nhau", Simon Birrell, đồng tác
giả của Bộ Kỹ thuật Cambridge cho biết.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 60/66
"Nhưng nếu chúng ta có thể làm cho một máy
gặt đập robot làm việc với rau xà lách, chúng
ta cũng có thể làm cho nó hoạt động với
nhiều loại cây trồng khác".
Hiện tại, thu hoạch là phần duy nhất của
vòng đời rau diếp được thực hiện thủ công và
nó đòi hỏi rất nhiều về thể chất.
Đầu tiên Vegebot xác định cây trồng
'mục tiêu' trong tầm nhìn của nó, sau đó xác
định xem một loại rau diếp cụ thể có khỏe
mạnh và sẵn sàng để thu hoạch hay không, và
cuối cùng cắt rau diếp từ phần còn lại của cây
mà không nghiền nát nó. "Đối với con người,
toàn bộ quá trình mất vài giây, nhưng đó là
một vấn đề thực sự khó khăn đối với một con
robot", đồng tác giả Josie Hughes nói.
Vegebot có hai thành phần chính: hệ
thống thị giác máy tính và hệ thống cắt.
Camera trên Vegebot chụp ảnh trường rau
diếp và đầu tiên xác định tất cả các loại rau
diếp trong ảnh, sau đó cho mỗi rau diếp, phân
loại xem có nên thu hoạch hay không. Một
loại rau diếp có thể bị từ chối vì nó chưa
trưởng thành hoặc nó có thể có một bệnh có
thể lây sang các loại rau diếp khác trong vụ
thu hoạch.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển và đào
tạo một thuật toán học máy trên hình ảnh ví
dụ của rau diếp. Một khi Vegebot có thể nhận
ra rau diếp tốt cho sức khỏe trong phòng thí
nghiệm, sau đó nó được đào tạo trong lĩnh
vực này, trong nhiều điều kiện thời tiết khác
nhau, trên hàng ngàn rau diếp thật.
Một camera thứ hai trên Vegebot được
đặt gần lưỡi cắt và giúp đảm bảo vết cắt mượt
mà. Các nhà nghiên cứu cũng có thể điều
chỉnh áp lực trong cánh tay kẹp của robot để
nó giữ cho rau diếp đủ chắc chắn để không
làm rơi nó, nhưng không quá chắc để nghiền
nát nó. Lực kẹp có thể được điều chỉnh cho
các loại cây trồng khác.
"Chúng tôi muốn phát triển các phương
pháp không nhất thiết phải cụ thể đối với rau
xà lách, để chúng có thể được sử dụng cho
các loại cây trồng trên mặt đất khác", Iida,
người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết.
Trong tương lai, người thu hoạch robot
có thể giúp giải quyết các vấn đề về tình trạng
thiếu lao động trong nông nghiệp, và cũng có
thể giúp giảm chất thải thực phẩm. Hiện tại,
mỗi cánh đồng thường được thu hoạch một lần
và bất kỳ loại rau hoặc trái cây chưa chín nào
cũng bị loại bỏ. Tuy nhiên, một người gặt đập
robot có thể được huấn luyện để chỉ hái rau
chín và vì nó có thể thu hoạch suốt ngày đêm,
nó có thể thực hiện nhiều lần trên cùng một
cánh đồng, trở lại vào một ngày sau đó để thu
hoạch rau chưa chín trong những lần đi trước.
"Chúng tôi cũng đang thu thập nhiều dữ
liệu về rau diếp, có thể được sử dụng để cải
thiện hiệu quả, chẳng hạn như lĩnh vực nào
có năng suất cao nhất", Hughes nói. "Chúng
tôi vẫn phải tăng tốc độ Vegebot của chúng
tôi đến mức có thể cạnh tranh với con người,
nhưng chúng tôi nghĩ rằng robot có rất nhiều
tiềm năng trong công nghệ nông nghiệp".
P.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 11/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Xác định con đường di truyền để tăng sự sống của san hô
Ba nhà nghiên cứu tại trường Đại học
Texas đã tạo bước đột phá trong việc tăng khả
năng san hô tạo thành rạn để sinh tồn trong
đại dương đang nóng lên nhanh và đầy bệnh
tật. Nhóm nghiên cứu gồm B, Bradford
Dimos, Laura Mydlarz và Mark Pellegrino,
đã xác định phản ứng của protein ty thể trong
các loài san hô đang bị nguy hiểm.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 61/66
Phản ứng với căng thẳng của tế bào thúc
đẩy nội cân bằng của protein ty thể, khử gốc
tự do và miễn dịch bẩm sinh. Sự tồn tại của
nó trong san hô trước đây chưa được biết đến.
"Chúng tôi đã hiểu rằng một gen mục
tiêu chủ yếu được sử dụng như chỉ dấu sinh
học cho san hô bị bệnh và chịu áp lực và gen
đó được tạo ra bởi con đường phản ứng mà
phòng thí nghiệm của tôi nghiên cứu", PGS.
Mark Pellegrino, đồng tác giả nghiên cứu nói.
Pellegrino trước đây chưa từng nghiên cứu về
san hô và là chuyên gia về ty thể và sinh học
tế bào.
Nhóm nghiên cứu dự kiến thử nghiệm
con đường di truyền trong một sinh vật mô
hình để xác định xem gen mới được phát hiện
có thể bảo vệ chống lại sự căng thẳng nhiệt và
nhiễm bệnh mà san hô phải đối mặt trong đại
dương.
"Rất nhiều gen trong con đường này có
liên quan đến việc bảo vệ ty thể", PGS.
Pellegrino nói. "Ngoài bảo vệ chống áp lực
nhiệt, con đường phản ứng căng thẳng này
còn có thể bảo vệ chống nhiễm trùng do nó có
vai trò điều hòa miễn dịch bẩm sinh".
Các rạn san hô không chỉ tạo ra cảnh
quan dưới nước rực rỡ, mà còn hỗ trợ 25%
tổng số sinh vật biển trên hành tinh. Nhưng
gần đây, các rạn san hô đã bị suy giảm mạnh
mẽ do bệnh tật và tẩy trắng san hô hàng loạt
vì nước biển ấm lên. Khả năng dự báo sự
sống sót của san hô sẽ giúp các nhà khoa học
và nhà bảo tồn phân bổ tài nguyên và xác
định loài nào cần được ưu tiên khi môi trường
ngày càng trở nên bất ổn.
N.P.D, theo phys.org
Nguồn: vista.gov.vn, 16/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Trang trại nuôi bò sữa trên biển đầu tiên trên thế giới ở Hà Lan
Công ty Beladon (Hà Lan) vừa xây dựng
một trang trại bò sữa nổi trên mặt nước đầu
tiên trên thế giới trị giá 3 triệu USD tại một
cảng biển ở thành phố Rotterdam, Hà Lan.
Ảnh: Beladon
Hệ thống chăn nuôi này sẽ góp phần giải
quyết những thách thức mà con người đang
phải đối mặt như dân số tăng nhanh, đất đai bị
thu hẹp do biến đổi khí hậu và nước biển
dâng.
Trang trại nổi hiện nuôi 32 con bò sữa.
Nó được thiết kế có khả năng tự cấp nước
sạch và năng lượng nhờ công nghệ khử muối
và pin Mặt trời.
Tầng dưới cùng của trang trại có các
máy móc chế biến và đóng gói sữa. Những
con bò được nuôi và chăm sóc ở tầng thứ hai,
cùng với robot vắt sữa. Người ta sẽ thu gom
phân bò, xử lý để tạo thành phân bón. Tầng
thứ ba sẽ trồng cỏ làm thức ăn chăn nuôi.
“Khoảng 70% diện tích trên Trái đất là
nước, trong khi dân số thế giới đang tăng lên
và đất trồng trọt bị thu hẹp. Vì vậy, chúng tôi
phải tìm ra một cách sáng tạo để sản xuất đủ
thực phẩm tươi sống cho người dân”, Minke
van Wingerden, đồng sở hữu của công ty
Beladon, cho biết.
Trang trại nổi trên sông hoặc trên biển
được kỳ vọng sẽ trở thành một mô hình chăn
nuôi mới trong tương lai.
Quốc Hùng, theo Businessinsider
Nguồn: khoahocphattrien.vn, 14/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 62/66
Bắt đầu thử nghiệm thực địa vắc-xin RTFS trên cá hồi vân Một nhóm các nhà nghiên cứu ở
Scotland đang thực hiện một bước quan trọng
trong việc phát triển một loại vắc-xin thương
mại cho Hội chứng cá hồi vân bột (RTFS) -
một bệnh phổ biến ở cá hồi (trout).
Nhóm này, do Dawnfresh - một trong
những nhà sản xuất cá hồi vân lớn nhất của
Vương quốc Anh - và Viện Nuôi trồng thủy
sản của Đại học Stirling, sẽ thử nghiệm một
loại vắc-xin mới trong các thử nghiệm thực
địa để được cấp giấy phép sử dụng.
Kames Fish Farming, một quản lý trang
trại cá hồi khác của Scotland và Tethys
Aquaculture, một công ty nghiên cứu tác
động nuôi trồng thủy sản, cũng sẽ làm việc
trong dự án, với sự hỗ trợ từ Trung tâm Đổi
mới Nuôi trồng Thủy sản Scotland (SAIC).
Vắc-xin được phát triển bởi nhóm Đại
học Stirling như một phần của dự án do Ủy
ban châu Âu tài trợ có tên là “Targetfish”,
trong đó Tethys Aquaculture đóng vai trò tổ
chức các cuộc họp của dự án.
Tiến sĩ Rowena Hoare từ Viện Nuôi
trồng Thủy sản của Đại học Stirling cho biết:
“RTFS là một vấn đề lớn đối với ngành cá hồi
vân trong nhiều thập kỷ. Chúng tôi rất vui
mừng vì dự án này đã được SAIC tài trợ, cho
phép thử nghiệm vắc-xin RTFS mới của
chúng tôi trên hai trang trại nuôi cá. Chúng
tôi hy vọng trong tương lai sẽ kết hợp vắc-xin
này với các loại vắc-xin khác để hỗ trợ sự bền
vững của ngành cá hồi.
RTFS là một bệnh phổ biến ở cá hồi
(trout) và là nguyên nhân gây ra sự mất mát
đáng kể của trữ lượng, với một số nơi báo cáo
tỷ lệ tử vong ở giai đoạn đầu trung bình
cao. Cá hồi vân là loài cá vây được sản xuất
nhiều thứ hai theo khối lượng tại các trang
trại cá của Anh, khiến RTFS trở thành một
vấn đề đặc biệt quan trọng ở Anh.
Tuy nhiên, sự đa dạng của vi khuẩn gây
ra RTFS đã khiến cho việc phát triển vắc-xin
gặp nhiều thách thức, trong khi cá có xu
hướng bị ảnh hưởng ở kích thước rất nhỏ (cá
bột) khiến việc tiêm thuốc không phù
hợp. Mặc dù kháng sinh là một lựa chọn điều
trị, nỗ lực của ngành để giảm thiểu việc sử
dụng kháng sinh, giảm tổn thất và cải thiện
phúc lợi cần một cách tiếp cận mới.
Để đáp ứng, Đại học Stirling đã phát
triển một loại vắc-xin nhúng cho cá hồi có thể
được sử dụng với cá hương mà gây ra rất ít
căng thẳng và nguy cơ thấp. Hy vọng rằng
vắc-xin này, kết hợp với thực hành quản lý
trang trại tốt nhất, sẽ bảo vệ cá cho đến khi
chúng đủ lớn để tự chống lại nhiễm trùng.
Richard Hopewell, giám đốc sức khỏe
cá tại DawnFresh, nhận xét: “Hiện xhúng tôi
không ngừng nỗ lực để cải thiện tính bền
vững, sức khỏe và phúc lợi trong lĩnh vực
nuôi cá hồi. Chúng tôi tin rằng vắc-xin này có
thể mang lại lợi ích lớn trong các lĩnh vực
này, cũng như khả năng giảm sử dụng kháng
sinh hơn nữa tới mức thấp nhất cho tất cả các
động vật làm ra thực phẩm”.
Polly Douglas, giám đốc đổi mới nuôi
trồng thủy sản tại SAIC, nói thêm: “Vắc-xin
này có thể là một bước tiến lớn đối với sức
khỏe cá hồi (trout) - thử nghiệm thực địa là
một cột mốc quan trọng khác trên con đường
vắc-xin có thể được sử dụng trong toàn
ngành. Nuôi cá hồi từ lâu đã bị cản trở bởi
tính phổ biến của RTFS, có thể ảnh hưởng
nghiêm trọng đến cá. Nếu thành công, loại
vắc-xin này có thể cung cấp nền tảng bền
vững cho việc nuôi cá hồi ở Anh, tăng năng
suất và có khả năng dẫn đến giảm chi phí
đáng kể”.
H.T, theo Thefishsite
Nguồn: mard.gov.vn, 16/07/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 63/66
MÔI TRƯỜNG
Công nghệ mới có thể sản xuất nước sạch cho hàng triệu người
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một
loại vật liệu mới có khả năng đẩy nhanh quá
trình bay hơi khiến một bể chưng cất mặt trời
nhỏ vẫn cung cấp đủ nước ngọt cho một gia
đình. Nếu công nghệ này trở nên đủ rẻ, nó có
thể cung cấp nước cho hàng triệu người nghèo.
Một loại gel đặt trong bể chưng cất nước bằng năng
lượng mặt trời giúp tạo ra một lượng nước ngọt kỷ lục
Theo UNICEF, hiện nay 783 triệu
người, tức gần cứ 10 người thì có một người
thiếu nước sạch, và họ phải mất tổng cộng
200 triệu giờ mỗi ngày để lấy nước từ các
nguồn ở rất xa. Trong khi đó, các thiết bị
dạng bể sử dụng năng lượng mặt trời để bay
hơi nước bẩn hoặc nước mặn và ngưng tụ hơi
nước thành nước uống sạch có nhược điểm là
đắt đỏ và chỉ có thể sản xuất đủ nước ngọt
cho một gia đình nhỏ. Mặt khác, các công
nghệ lọc nước bị ô nhiễm và khử mặn nước
biển thường đòi hỏi đầu tư lớn về cơ sở hạ
tầng và tốn nhiều năng lượng vận hành, do đó
nằm ngoài tầm với của nhiều cộng đồng.
Bể chưng cất năng lượng mặt trời truyền
thống là một thùng có đáy màu đen, chứa đầy
nước và trên cùng được đậy bằng thủy tinh
hoặc nhựa trong. Đáy đen hấp thụ ánh sáng
mặt trời, làm nước bay hơi và để lại các chất
gây ô nhiễm phía sau. Hơi nước sau đó ngưng
tụ trên tấm đậy và nhỏ giọt vào một bể chứa.
Cách này tạo ra ít nước sạch vì các tia mặt
trời phải làm nóng toàn bộ thể tích nước trước
khi nước bắt đầu bay hơi. Các phiên bản
thương mại hiện nay có thể sản xuất khoảng
0,3 lít nước mỗi giờ trên một mét vuông
(L/h/m2) diện tích mặt nước. Một người trung
bình cần khoảng 3 lít nước mỗi ngày, vậy để
cung cấp đủ nước uống cho một gia đình nhỏ
cần một diện tích khoảng 5 mét vuông. Khi
hoạt động ở công suất tối đa, các thiết bị như
vậy chỉ có thể sản xuất 1,6 L/h/m2.
Gần đây, các nhà nghiên cứu đã nâng
cấp bể chưng cất nước bằng năng lượng mặt
trời để tạo ra phương pháp lọc nước giá rẻ
thay thế cho các công nghệ này. Guihua Yu,
một nhà khoa học vật liệu tại Đại học Texas ở
Austin, và các đồng nghiệp gần đây đã tìm ra
một phương pháp khắc phục hạn chế này. Họ
đã tạo ra một miếng hydrogel từ hai loại
polymer, một loại polymer liên kết với nước
gọi là polyvinyl alcohol (PVA), một loại khác
hấp thụ ánh sáng gọi là polypyrrole (PPy) sau
đó đặt tấm gel này lên bề mặt nước trong các
bể chưng cất. Bên trong gel, một lớp các phân
tử nước liên kết chặt chẽ với PVA, mỗi phân
tử nước tạo ra nhiều liên kết hóa học được gọi
là liên kết hydro. Do đã “dành chỗ” cho liên
kết với PVA nên các phân tử nước chỉ còn
giữ sự liên kết lỏng lẻo với các phân tử nước
gần đó, tạo ra thứ mà Yu gọi là "nước trung
gian" (intermediate water) giữ lại trong gel,
khiến chúng bay hơi dễ dàng hơn so với nước
thường. Với công nghệ này, bể chưng cất
nước năng lượng mặt trời của Yu tạo ra 3,2
L/h/m2 nước, gấp đôi giới hạn lý thuyết, theo
công bố của họ trên Nature Nanotechnology
vào năm 2018.
Hiện nay, Yu và đồng nghiệp đã tạo ra
một hydrogel thậm chí còn tốt hơn nữa. Họ
trộn chitosan - một loại polymer thứ ba có
khả năng hút nước rất mạnh, vào gel để tạo ra
một loại gel có khả năng giữ được nhiều nước
hơn và tăng lượng nước trung gian được giữ
trong gel. Một bể sử dụng loại hydrogel mới
này chưng cất nước với tốc độ 3,6 L/h/m2,
cao hơn các loại đã được thương mại hóa trên
thị trường tới 12 lần. Công bố này mới được
xuất bản trên Science Advances.
"Đây là một điểm khởi đầu tuyệt vời",
Peng Wang, một kỹ sư môi trường tại Đại học
KH&CN King Abdullah ở Thuwal, Ả Rập
Saudi, nói. Wang lưu ý, với tốc độ này, một
bể có diện tích 1 mét vuông có thể sản xuất
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 64/66
khoảng 30 lít nước uống sạch mỗi ngày, đủ
đáp ứng nhu cầu cho một gia đình nhỏ. Ngoài
ra, cả ba polymer để tạo ra loại hydrogel này
đều có sẵn trên thị trường với mức giá rẻ và
sẽ giúp cung cấp nước sạch cho những người
cần nguồn nước nhất.
Hoàng Nam, theosciencemag.org
Nguồn: tiasang.com.vn, 07/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Hệ thống sản sinh hơi nước từ năng lượng mặt trời có thể khử nước mặn hiệu quả
Ước tính có khoảng 844 triệu người
không được sử dụng nước sạch, trong khi cứ
một phút lại có một trẻ sơ sinh chết vì nhiễm
trùng do thiếu nguồn nước an toàn và môi
trường ô nhiễm.
Khử mặn nước biển và tái chế nước thải
là hai phương thức để giảm tình trạng thiếu
nước, nhưng các phương pháp thông thường
rất tốn năng lượng và dựa vào việc đốt nhiên
liệu hóa thạch. Trên thực tế, xử lý nước sử
dụng khoảng 3% nguồn cung cấp năng lượng
của thế giới.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại trường
Đại học Monash đã phát triển được công nghệ
tiêu thụ ít năng lượng có thể cung cấp nước
uống sạch cho hàng nghìn cộng đồng, chỉ
bằng cách sử dụng vật liệu quang nhiệt và
năng lượng mặt trời. Cụ thể, nhóm nghiên
cứu đã chế tạo được hệ thống sản sinh hơi
nước từ năng lượng mặt trời với khả năng sản
xuất nước sạch hiệu quả và liên tục từ nước
mặn với hiệu quả khử muối đạt gần 100%.
Thông qua kiểm soát chính xác sự kết
tinh của muối chỉ ở rìa đĩa bay hơi, thiết kế
mới lạ này cũng có thể thu lại muối. Tính khả
thi và độ bền của thiết kế đã được xác nhận
thông qua thử nghiệm sử dụng nước biển từ
Vịnh Lacepede ở Nam Úc. Công nghệ này là
giải pháp đầy hứa hẹn cho tình trạng thiếu
nước tại các khu vực không có điện lưới.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí
quốc tế Energy & Environmental Science.
GS. Xiwang Zhang, trưởng nhóm nghiên
cứu cho biết: "An ninh nguồn nước là thách
thức lớn nhất mà thế giới phải đối mặt trong
thế kỷ 21, đặc biệt là khi dân số gia tăng và
các tác động của biến đổi khí hậu trở nên rõ
nét. Sử dụng năng lượng mặt trời để xử lý
nước đã được coi là một trong những giải
pháp bền vững nhằm giải quyết tình trạng
khan hiếm nước sạch ở một số cộng đồng, mà
không gây ảnh hưởng đến môi trường hoặc
tài nguyên.
Dù đã đạt được những tiến bộ đáng kể
trong phát triển vật liệu, nhưng quá trình bay
hơi nước đã bị cản trở bởi nồng độ muối trên
bề mặt gây ảnh hưởng đến chất lượng nước
được sản xuất".
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một đĩa
bằng giấy lọc siêu thấm nước với một lớp ống
nano cacbon để hấp thụ ánh sáng. Sợi bông
có đường kính 1mm, đóng vai trò là kênh vận
chuyển nước, bơm nước muối vào đĩa bay
hơi. Nước muối được dẫn lên bởi sợi bông từ
dung dịch đến trung tâm của đĩa bay hơi.
Giấy lọc giữ lại nước tinh khiết và đẩy lượng
muối còn lại vào rìa của đĩa.
Độ hấp thụ ánh sáng được đo lên đến
94% trên toàn bộ quang phổ mặt trời. Đĩa cũng
thể hiện sự gia tăng nhiệt độ nhanh khi tiếp
xúc với ánh sáng trong điều kiện khô và ướt,
tăng tương ứng từ 25 độ C đến 50 độ C và
17,5 độ C đến 30 độ C trong vòng một phút.
Công nghệ này cũng có tiềm năng lớn
trong các lĩnh vực khác như xả nước thải
công nghiệp, xả nước bùn, quản lý chất thải
khai thác và thu hồi tài nguyên. Cùng với sự
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 65/66
hỗ trợ của ngành công nghiệp, các nghiên cứu
trong tương lai sẽ tìm cách mở rộng công
nghệ cho các ứng dụng này.
N.P.D, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 29/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Sử dụng chất xúc tác tổng hợp và sóng siêu âm để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước
Các nhà khoa học tại Trung tâm
Nghiên cứu chu trình nước thuộc Viện Khoa
học và Công nghệ Hàn Quốc (KIST) đã phát
triển được quy trình xử lý nước thải bằng sản
phẩm phụ nông nghiệp phổ biến để loại bỏ
hiệu quả các chất ô nhiễm và chất gây rối
loạn nội tiết có trong môi trường, được biết
đến là chất gây rối loạn nội tiết.
Nước cống và nước thải nói chung được
tạo ra tại bất kỳ khu công nghiệp nào, thường
chứa khối lượng lớn chất ô nhiễm và chất gây
rối loạn nội tiết. Vì chất gây rối loạn nội tiết
không dễ bị phân tách, nên chúng sẽ tác động
tiêu cực không chỉ đến môi trường mà cả cơ
thể con người. Để ngăn chặn tình trạng này,
cần có một phương pháp loại bỏ chúng.
Hiệu suất của chất xúc tác hiện đang
được sử dụng để xử lý nước thải, giảm đáng
kể theo thời gian. Vì khó đạt được hiệu quả
cao trong các điều kiện xử lý, nên bất lợi lớn
nhất của quy trình hiện nay là chi phí cao.
Hơn nữa, nghiên cứu đã được thực hiện
cho đến nay, chủ yếu tập trung vào phát triển
các chất xúc tác đơn chất và tăng hiệu suất
của chúng. Có ít nghiên cứu tạo ra các chất
xúc tác nanocompozit thân thiện với môi
trường có khả năng loại bỏ chất gây rối loạn
nội tiết khỏi nước thải.
Nhóm nghiên cứu tại KIST, do TS. Jae-
woo Choi và TS. Kyung-won Jung dẫn đầu,
đã sử dụng than sinh học thân thiện với môi
trường và được sản xuất từ các sản phẩm phụ
của ngành nông nghiệp để phát triển quy
trình xử lý nước thải giúp loại bỏ hiệu quả
các chất ô nhiễm và chất gây rối loạn nội tiết.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng trấu thải loại
trong quá trình thu hoạch lúa để sản xuất than
sinh học vừa thân thiện với môi trường vừa
tiết kiệm. Bề mặt than sinh học được phủ
mangan dioxit có kích thước nano để tạo ra
nanocompozit. Hiệu quả cao và chi phí thấp
của chất xúc tác sinh học nano-nanocompozit
có được là nhờ kết hợp các lợi thế của than
sinh học và mangan dioxit.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương
pháp thủy nhiệt (quá trình tổng hợp khoáng
chất sử dụng nhiệt độ và áp suất cao) khi
tổng hợp nanocompozit để tạo ra chất xúc tác
hoạt tính cao, dễ tái tạo và ổn định. Việc
cung cấp cho chất xúc tác một cấu trúc phân
tầng ba chiều đã mang lại hiệu quả cao cho
quá trình oxy hóa tiên tiến (AOP) do diện
tích bề mặt lớn.
Khi được sử dụng trong các điều kiện
tương tự, chất xúc tác hiện nay chỉ có thể loại
bỏ 80% Bisphenol A (BPA), chất gây rối
loạn nội tiết, trong khi chất xúc tác mới đã
loại bỏ hơn 95% BPA trong vòng chưa đầy
một giờ. Đặc biệt, khi kết hợp với sóng siêu
âm tần số 20kHz, toàn bộ dấu vết của BPA
đã được loại bỏ hoàn toàn trong vòng chưa
đầy 20 phút. Ngay cả sau nhiều thử nghiệm
lặp đi lặp lại, tỷ lệ loại bỏ BPA vẫn duy trì ổn
định ở mức khoảng 93%.
TS. Kyung-won Jung, đồng tác giả
nghiên cứu cho biết: "Chất xúc tác được phát
triển qua nghiên cứu này sử dụng sản phẩm
phụ nông nghiệp phổ biến. Do đó, chúng tôi
hy vọng nghiên cứu bổ sung về các chất thay
thế sẽ dẫn đến sự phát triển của các chất xúc
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 66/66
tác có nguồn gốc từ nhiều loại sinh khối chất
thải hữu cơ".
Ngoài ra, các tác giả cũng hy vọng các
nghiên cứu trong tương lai nhằm đạt được
khả năng tối ưu hóa quy trình và tăng tỷ lệ
loại bỏ chất thải sẽ cho phép phát triển hệ
thống khử chất gây rối loạn nội tiết vừa thân
thiện với môi trường và chi phí thấp.
P.K.L, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 31/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Trung Quốc sử dụng cánh tay robot vũ trụ để phân loại rác
Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát
triển một cánh tay robot để thu thập và phân
loại rác, dựa trên cánh tay robot ban đầu được
chế tạo cho các nhiệm vụ trong không gian.
Nhà máy xử lý rác tại Canada. Ảnh: Reuters
Phân loại rác trên Trái Đất sẽ dễ dàng
hơn nhờ sự hỗ trợ của cánh tay robot vốn
được sử dụng trong vũ trụ. Mới đây, các nhà
khoa học Trung Quốc đã phát triển một cánh
tay robot để thu thập và phân loại rác, dựa
trên cánh tay robot ban đầu được chế tạo cho
các nhiệm vụ trong không gian.
Cánh tay robot do Viện Công nghệ Tên
lửa đẩy Trung Quốc (CALT) thiết kế và chế
tạo, trước đây từng được thử nghiệm để loại
bỏ rác trong không gian gồm cả rác thải từ tên
lửa đẩy, các mảnh vỡ từ quá trình phân hủy,
ăn mòn và va chạm. Có hàng tỷ mảnh vỡ kích
thước tính bằng milimet bay xung quanh Trái
Đất và chúng cần phải được cánh tay robot
"bắt lấy" một cách chính xác để xử lý.
Các nhà khoa học của CALT đã sử dụng
nhiều công nghệ trí tuệ nhân tạo và công nghệ
vũ trụ để nâng cấp cánh tay robot thành một
dụng cụ phân loại rác có hiệu quả cao. Robot
học được cách phân loại rác bằng cách "quét"
các loai rác thải bằng một hệ thống nhận dạng
thị giác. Trong các thí nghiệm, robot có thể
nhận dạng và phân loại nhanh chóng tất cả
những loại rác thải gia đình.
Theo các nhà khoa học, robot có thể
phân loại rác với chính xác hơn 94%, tương
đương với việc phân loại bằng tay. Ngay cả
nếu một loại rác được che phủ bởi 30% các
loại rác khác, robot cũng có thể nhận dạng và
phân loại một cách chính xác.
Robot có thể được trang bị tới 30 cánh
tay hoạt động cùng một lúc. Với 1 camera và
4 robot, công nghệ này có thể phân loại 300
tấn rác/ngày. Các nhà khoa học cho rằng công
nghệ này giúp con người "tạm biệt" công việc
phân loại rác bẩn thỉu. Ngoài ra, theo CALT,
các cánh tay robot cũng có thể được sử dụng
để phân loại các thùng hàng để chuyển phát
cũng như phân loại thực phẩm, thuốc và nông
sản.
Thúc Anh
Nguồn: vietnamplus.vn, 27/07/2019 Trở về đầu trang
**************
top related