bẢn tin thÁng 12/2018 -...

Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12/2018 1/58

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM THÔNG TIN – THƯ VIỆN

BẢN TIN THÁNG 12/2018

ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Sử dụng màng ống nano để cải tiến pin.

Vải thay thế pin dùng cho các thiết bị mang theo người.

Các nhà khoa học tăng 60% tuổi thọ cho pin điện thoại thông minh.

Phương pháp chế tạo pin gần như mọi hình dạng.

Tạo ra các loại pin tốt hơn từ mô phỏng sinh học.

Robot mô-đun có khả năng thay đổi dạng, tự lắp ráp các bộ phận của chúng.

Phát triển công nghệ điện thoại di động để phát hiện HIV.

Trung Quốc sáng chế thiết bị đọc sách bằng cách chớp mắt.

Công nghệ sản xuất điện và làm mát 2 trong 1 từ bức xạ hồng ngoại và ánh sáng mặt trời.

Mỹ 'trình làng' máy quét 3D toàn thân đầu tiên trên thế giới.

MIT chế tạo ra máy bay vận hành chỉ bằng điện, không hề có yếu tố cơ học.

Găng tay điện tử tạo cho robot cảm nhận xúc giác.

Không khí có thể thay thế silicon trong chip nano thế hệ mới.

Thiết bị mới giúp người liệt soạn văn bản bằng ý nghĩ.

CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY

Phương pháp mới làm mát mà không cần điện.

Chế tạo thành công la bàn lượng tử siêu chính xác, vượt trội hơn so với GPS

VẬT LIỆU – HÓA CHẤT

Bước đột phá trong quá trình sản xuất nhiên liệu hydro.

Các nhà hóa học phát triển các chất thay thế an toàn cho phthalate dùng trong nhựa.

Sản xuất được tơ nhện nhân tạo nhẹ hơn bông, bền hơn thép.

Màng trong suốt loại bỏ 70% nhiệt mặt trời đi đến.

'Đóng chai' năng lượng mặt trời để dùng dần trong gần 2 thập kỉ.

Những con đường từ nhựa tái chế: Nhẹ hơn, nhanh hơn và bền hơn.

Siêu vật liệu dán cửa kính giúp tiết kiệm hàng triệu đô tiền điện.

Chế tạo vật liệu “thông minh” mới có các ứng dụng y sinh học và môi trường tiềm năng.

Tìm ra chất xúc tác biến khí CO2 độc hại thành sản phẩm có giá trị.

Phương thức lọc etylen giá rẻ và tiêu tốn ít năng lượng.


Các nhà nghiên cứu phát triển bền vững 'nano-mâm xôi' để trung hòa độc tố carbon

monoxide.

CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Phát hiện “công tắc” để tăng sự tích tụ của tinh bột trong tảo.

Thu hồi dưỡng chất từ nước chế biến thủy sản.

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Phát hiện cơ chế phát quang của nấm và tạo ra các men phát quang.

Y DƯỢC

Liệu pháp điện xung cột sống giúp người bị liệt khỏi bệnh.

Cánh tay sinh học điều khiển bằng tín hiệu não.

Đĩa đệm sinh học mới được phát triển từ chính các tế bào của người bệnh.

Phát hiện chất ức chế viêm mới.

Phân tử chống lão hóa' có thể cải thiện phương pháp điều trị gan và thận.

Da nhân tạo từ vi tảo, cung cấp oxi giúp vết thương mau lành.

Tụy nhân tạo thông minh, tương lai cho bệnh nhân tiểu đường.

Máy quét y tế toàn thân đầu tiên trên thế giới cung cấp hình ảnh 3D.

Công nghệ quét mắt giúp chẩn đoán sớm bệnh Parkinson.

Nuôi cấy mô tim đập như tim thật.

Nga thử nghiệm thành công tim nhân tạo.

Sử dụng vật liệu hydrogel siêu kết dính trong tái tạo mô.

Biến mô mỡ trắng thành mỡ nâu để chống béo phì.

Anh bào chế loại thuốc nhỏ mũi ngừa bệnh viêm màng não mô cầu.

Tín hiệu vui cho những bệnh nhân đang điều trị ung thư não ác tính.

Sử dụng ánh sáng để tiêu diệt ung thư vú di căn.

Công nghệ nhận diện ung thư bằng hạt nano giúp dễ dàng tìm ra “địa chỉ khu trú” của

khối u.

Ngăn tế bào khối u dịch chuyển có thể ngăn chặn ung thư di căn.

NÔNG NGHIỆP

Trung Quốc trồng thành công lúa nước mặn, có thể nuôi sống 80 triệu người.

Robot bọ rùa trị giá triệu đô giúp giám sát sức khỏe cây trồng.

Sinh viên Thái chế máy cắt cỏ bằng năng lượng mặt trời.

MÔI TRƯỜNG

Thu hàng triệu USD nhờ biến rác thải thành than sạch.

Vật liệu mới làm sạch và tách nước.


Các hạt nano kim loại có triển vọng dùng để tạo ra các chất xúc tác thân thiện với môi

trường.

Xử lý thủy ngân độc hại nước ô nhiễm.

Bộ lọc không khí ngăn chặn 90% hạt ô nhiễm, chất gây dị ứng và vi khuẩn.

ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Sử dụng màng ống nano để cải tiến pin

Theo nghiên cứu của các nhà khoa học

tại trường Đại học Rice, việc lồng ghép màng

ống nano cacbon trong quá trình chế tạo pin

góp phần quan trọng để kéo dài tuổi thọ pin.

Nhóm nghiên cứu dẫn dầu là nhà hóa

học James Tour, đã sử dụng màng ống nano

để tìm cách ngăn chặn sự phát triển của các

dentrit trên cực dương kim loại lithium không

được bảo vệ của pin. Nghiên cứu đã được

công bố trên tạp chí Advanced Materials.

Các dentrit thường làm hỏng pin do

tiếp xúc với cực âm của pin, khiến người tiêu

dùng tránh sử dụng pin lithium để thay cho

pin lithium-ion cùng loại. Các chuyên gia có

thể kìm hãm tốc độ phát triển của dentrit

trong pin lithium-ion nhưng lại phải làm

chậm thời gian sạc pin. Nhưng nhóm nghiên

cứu đã phát hiện ra rằng có thể cản trở sự

phát triển của dendrit trong pin lithium nhờ sử

dụng một kỹ thuật đơn giản nhưng mang lại

hiệu quả cao.

"Những gì chúng tôi đã làm rất dễ

dàng", ông Tour nói. "Bạn chỉ cần phủ lên lá

kim loại lithium màng ống nano cacbon đa

vách. Lithium có thể biến đổi ống nano từ

màu đen sang đỏ và màng khuếch tán các ion

lithium".

Sau 580 chu trình sạc và xả sạc với pin

thử nghiệm, các nhà nghiên cứu cho rằng toàn

bộ pin kim loại lithium đã duy trì 99,8% hiệu

suất pin, thể hiện hiệu quả các điện tử di

chuyển trong hệ thống điện hóa.

Loại màng này có thể duy trì mức ion

ổn định để kiểm soát sự phát triển của dendrit

bằng cách đưa vào các ion từ cực dương

lithium trong khi những ion khác được loại bỏ.

“Tiếp xúc vật lý với kim loại lithium

làm biến đổi màng ống nano, nhưng có thể

cân bằng nó bằng cách bổ sung các ion

lithium”, Rodrigo Salvatierra, đồng tác giả

nghiên cứu cho biết. "Bản thân ion phân bố

toàn bộ màng ống nano".

Theo vista.gov.vn, 02/11/2018

Trở về đầu trang

**************


Vải thay thế pin dùng cho các thiết bị mang theo người

Một yếu tố chính cản trở sự phát triển

của cảm biến sinh học đeo trên người để theo

dõi sức khỏe là thiếu nguồn cung cấp năng

lượng kéo dài. Hiện nay, các nhà nghiên cứu

tại trường Đại học Massachusetts Amherst do

nhà hóa học vật liệu Trisha L. Andrew dẫn

đầu đã đưa ra phương pháp thiết lập hệ thống

tích trữ điện tích dễ tích hợp vào quần áo để

"thêu nên một mẫu hình tích trữ điện tích trên

mọi loại hàng may mặc".

Như Andrew giải thích, "Pin hoặc các

loại thiết bị tích trữ điện tích khác vẫn là

những thành phần hạn chế hầu hết các công

nghệ di động, mang theo người và linh hoạt.

Các thiết bị có xu hướng quá cồng kềnh, nặng

và không linh hoạt".

Phương pháp mới sử dụng siêu tụ điện

siêu nhỏ và kết hợp sợi dẫn điện được phủ hơi

nước với màng polyme, cùng với kỹ thuật

may đặc biệt để tạo ra một mạng lưới linh

hoạt gồm các điện cực thẳng hàng trên mặt

trái của vải. Kết quả là thiết bị ở trạng thái rắn

có khả năng tích trữ điện tích ở mức cao do

kích thước của nó và các đặc tính khác cho

phép cấp điện cho cảm biến sinh học mang

theo người. Dù các nhà nghiên cứu đã thu nhỏ

đáng kể kích thước nhiều linh kiện của mạch

điện tử, nhưng đến nay vẫn không thể dùng

cho các thiết bị lưu trữ điện tích.

Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng siêu

tụ điện là ứng viên lý tưởng cho vi mạch lưu

trữ điện tích mang theo người vì chúng có

mật độ năng lượng vốn dĩ cao hơn pin.Tuy

nhiên, việc kết hợp các vật liệu hoạt tính điện

hóa có độ dẫn điện cao và khả năng vận

chuyển ion nhanh vào vải là thách thức. Các

nhà khoa học cho rằng quá trình phủ hơi nước

tạo ra màng polyme dẫn điện trên các sợi

xoắn mật độ cao, có thể dễ dàng phồng lên

nhờ có các ion điện phân và duy trì dung

lượng lưu trữ điện tích ở mức cao khi so sánh

với nghiên cứu trước đây về sợi nhuộm hoặc

sợi ép.

Các nhà nghiên cứu vải dệt có xu

hướng không sử dụng phương pháp lắng đọng

hơi do khó khăn kỹ thuật và chi phí cao,

nhưng gần đây, nghiên cứu đã chỉ ra rằng

công nghệ này có thể được mở rộng quy mô

và duy trì hiệu quả chi phí.

Nhóm nghiên cứu đã phối hợp với các

cộng sự khác để kết hợp các tấm tích trữ điện

tích mới được thêu với cảm biến vải điện tử

và bộ vi xử lý công suất thấp để cho ra đời

các sản phẩm may mặc thông minh theo dõi

dáng đi và chuyển động khớp của một người

trong ngày.



**************

Các nhà khoa học tăng 60% tuổi thọ cho pin điện thoại thông minh

Các nhà khoa học máy tính tại trường

Đại học Aston đã đưa ra một phương thức để

kéo dài đáng kể tuổi thọ pin cho các thiết bị

di động như điện thoại thông minh và máy

tính bảng bằng cách giảm thiểu 60% mức tiêu

thụ điện năng của các ứng dụng di động.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp

chí Emerging Telecommunications


Technologies, đưa ra giải pháp tích hợp điện

toán di động với điện toán đám mây, kết hợp

với các công cụ đã được phát triển để xác

định các yếu tố tiêu tốn nhiều điện năng nhất

trong một ứng dụng di động và sau đó di

chuyển chúng đến đám mây bằng kỹ thuật

code - offloading.

Các nhà khoa học đã xây dựng một hệ

thống ứng dụng hybrid đám mây di động cho

Android, kết hợp các ứng dụng di động trên

cả nền tảng di động và đám mây. Nhờ ứng

dụng kỹ thuật code - offloading, các bộ phận

tiêu thụ nhiều điện năng của ứng dụng hybrid

đám mây di động đầu tiên được xác định và

sau đó được chuyển vào đám mây và được

thực hiện tại đó thay vì trên chính thiết bị di

động. Vì thế, các linh kiện của thiết bị không

được sử dụng, nên sẽ tiết kiệm điện giúp kéo

dài tuổi thọ pin.

TS. Aamir Akbar, đồng tác giả nghiên

cứu cho biết: "Đến nay, chúng tôi đã thực

hiện các thí nghiệm trên hai ứng dụng

Android khác nhau. ImageEffects là mẫu thử

nghiệm và Instagram giống như ứng dụng

chúng tôi tạo ra và Mather là ứng dụng

nguồn mở có sẵn trên Github. Trên ứng dụng

thứ nhất, chúng tôi đã chứng minh được rằng

mức tiêu thụ điện năng của pin có thể giảm

hơn 60% với chi phí bổ sung chỉ hơn 1 MB

dung lượng sử dụng mạng. Trên ứng dụng

thứ hai, mức tiêu thụ chưa đến 35% điện

năng với chi phí gần 4 KB dữ liệu bổ sung".

Dù bản thân điện toán đám mây di

động không phải là một khái niệm mới, ví dụ

Google Maps truy cập các dịch vụ đám mây

để cung cấp dữ liệu bản đồ và hình ảnh,

nhưng các nhà khoa học máy tính tại trường

Đại học Aston là những người đầu tiên đưa ra

giải pháp chung và linh hoạt để chuyển các

bộ phận tiêu tốn điện năng của ứng dụng di

động lên đám mây.

TS. Peter Lewis, một trong các tác giả

nghiên cứu cho rằng: "Bằng cách cung cấp

công cụ cho các ứng dụng di động và sử dụng

các thuật toán tối ưu hóa để tìm kiếm các cấu

hình ứng dụng hiệu quả, những công cụ sẽ xác

định được các bộ phận ngốn nhiều điện năng

của ứng dụng di động và di chuyển chúng lên

đám mây. Và vì hệ thống của chúng tôi hướng

đến mục đích chung, nên nó có thể được áp

dụng cho bất cứ ứng dụng di động nào".

Các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu

ứng dụng kỹ thuật cho robot di động chạy pin

để sử dụng trong nhiều tình huống như trong

các hoạt động tìm kiếm và cứu hộ, trong đó,

tuổi thọ pin đóng vai trò rất quan trọng.



**************

Phương pháp chế tạo pin gần như mọi hình dạng

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện

Khoa học và Công nghệ tiên tiến Hàn Quốc,

trường Đại học Harvard và Viện Nghiên cứu

công nghệ hóa học Hàn Quốc đã đưa ra

phương pháp chế tạo pin với hầu hết mọi hình

dạng. Trong bài báo công bố trên tạp chí ACS

Nano, các nhà nghiên cứu đã mô tả quy trình

chế tạo pin và thiết bị mà họ tạo ra để chứng

minh phương pháp này là phù hợp.

Hình dạng của nhiều thiết bị nhỏ bị

hạn chế bởi hình dạng pin như đồng hồ thông

minh. Pin nhỏ thường có dạng đồng xu, hình

chữ nhật, hình trụ hoặc dạng túi. Nhóm

nghiên cứu đã nỗ lực đưa ra một phương pháp

mới chế tạo pin có gần như mọi hình dạng mà

một nhà sản xuất sản phẩm có thể thiết kế.

Các nhà khoa học đã lựa chọn pin

kẽm-ion vì chúng có thể được sử dụng an

toàn ở ngoài trời, bởi loại pin này sử dụng các

chất điện phân từ nước. Nhóm nghiên cứu đã


xem xét các phương thức sản xuất được sử

dụng cho nhiều sản phẩm khác nhau, tìm

kiếm các kỹ thuật chế tạo các linh kiện pin

theo nhiều hình dạng. Đối với cực âm, các tác

giả đã phát hiện ra rằng điện cho phép pin

được cắt thành hình dạng như mong đợi. Đối

với một số linh kiện khác, họ sử dụng phương

pháp gia công cơ khí vi mô. Đối với bao bì,

họ sử dụng phương pháp in litô lập thể. Các

kết nối điện được tạo nên bằng máy in 3D.

Nhóm nghiên cứu đã kết hợp tất cả các ý

tưởng với nhau để cho ra đời một số loại pin

có hình dạng của chữ cái, nhẫn và vòng tròn.

Để kiểm tra ý tưởng, các nhà nghiên

cứu đã chế tạo pin có thể được sử dụng để cấp

điện cho cảm biến ánh sáng gắn vào chiếc

nhẫn đeo trên ngón tay. Thông qua chứng

minh thành công một thiết bị này, nhóm

nghiên cứu đã chỉ ra rằng ý tưởng của họ là

phù hợp. Các nhà khoa học nhấn mạnh quy

trình tương tự có thể được sử dụng để chế tạo

các thiết bị mới và các lựa chọn khác sẵn có

như sử dụng pin kẽm -mangan để cấp điện

cho siêu tụ điện graphene.

Các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh

pin thiết kế mà chúng tạo ra có thể xả sạc rất

nhanh và sạc đầy lại chỉ trong vài phút. Ngoài

ra, pin cũng có thể được dùng cho nhiều ứng

dụng như thiết bị cấy ghép hoặc đeo trên

người và các sản phẩm mới khác.



**************

Tạo ra các loại pin tốt hơn từ mô phỏng sinh học

Nhóm nghiên cứu Trường Đại học

Osaka đã báo cáo một tiến bộ mới trong việc

thiết kế các vật liệu để dùng trong pin sạc,

trong điều kiện độ ẩm cao. Sử dụng nguồn

cảm hứng từ mô phỏng sinh học, các nhà

nghiên cứu đã tạo ra được một vật liệu có ion

kali di chuyển nhanh, có thể dễ dàng di

chuyển để đáp ứng với điện trường. Nghiên

cứu này có thể giúp làm cho pin sạc an toàn

và rẻ tiền hơn, giảm đáng kể chi phí của xe

điện và các thiết bị điện tử gia dụng di động.

Pin lithium-ion có thể sạc lại được sử

dụng rộng rãi trong máy tính xách tay, điện

thoại di động và thậm chí cả xe hơi điện và xe

lai nhưng các loại pin này đắt tiền và dễ gây

cháy nổ.

Đối với các vật liệu mới không sử

dụng lithium có thể giúp làm giảm chi phí và

cải thiện sự an toàn của các loại pin này, và

có khả năng đẩy nhanh việc chuyển sang

dùng các loại xe điện tiết kiệm năng lượng.

Cả ion natri và kali là những ứng cử

viên tiềm năng có thể được sử dụng để thay

thế lithium, vì chúng rẻ và có nguồn cung ứng

dồi dào. Tuy nhiên, ion natri và kali là ion

nặng hơn nhiều so với lithium, vì vậy chúng

di chuyển rất chậm qua hầu hết các vật liệu.

Các ion dương này tiếp tục bị chậm lại bởi

lực hấp dẫn mạnh với các điện tích âm trong

vật liệu tinh thể.

“Các ion kali có tính di động thấp ở

trạng thái rắn do kích thước của chúng lớn,

đó là một bất lợi cho việc thiết kế pin”, tác giả

Takumi Konno giải thích.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà

nghiên cứu đã sử dụng một cơ chế giống như

các tế bào sống trong đó cho phép các hạt ion

kali lớn đi qua màng đồng thời giữ các hạt

nhỏ ở lại bằng cách xem xét không chỉ bản

thân ion mà còn cả các phân tử nước xung

quanh, được gọi là “lớp hydrat hóa”, được

thu hút bởi điện tích dương của ion.

Trong thực tế, ion càng nhỏ thì lớp

hydrat hóa liên kết càng lớn và chặt chẽ hơn.

Các kênh potassium chuyên dụng trong màng


tế bào có kích thước phù hợp để cho phép các

ion kali lớn đi qua, nhưng giữ lại các lớp

hydrat hóa lớn của các ion nhỏ hơn.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một

mang tinh thể ion sử dụng nguyên tử

rhodium, kẽm và oxy. Cũng giống như các

kênh dẫn sinh học chọn lọc, tính di động của

các ion trong tinh thể được phát hiện cho thấy

là các ion potassium lớn hơn di chuyển nhanh

hơn so với các ion lithium nhỏ hơn.

Đúng với thực tế, các ion potassium,

được phân cấp là “chất dẫn điện siêu dẫn”, di

chuyển quá dễ dàng Nhóm nghiên cứu nhận

thấy rằng đây là vật liệu có khả năng di

chuyển ion kali hydrat hóa lớn nhất từ trước

đến nay.



**************

Robot mô-đun có khả năng thay đổi dạng, tự lắp ráp các bộ phận của chúng

Các loại robot phổ biến đều có nhiều

hạn chế. Chúng có thể rất tốn kém và rườm

rà. Chúng thường chỉ thực hiện một loại

nhiệm vụ duy nhất. Nhưng các rô bốt mô đun

- bao gồm nhiều bộ phận hoặc các mô đun có

thể hoán đổi, tự sắp xếp lại - có sự linh hoạt

hơn rất nhiều lần. Nếu một bộ phận nào đó bị

hỏng, chúng ta có thể dễ dàng tháo bỏ và thay

mới. Các thành phần của nó có thể tự sắp xếp

lại hoặc thay đổi, cải tiến tốt hơn khi cần

thiết. Các robot có thể tìm ra cách thức để tự

cấu hình lại chính nó, trên cơ sở các nhiệm vụ

mà chúng được gán và môi trường chúng

đang điều hướng.

Hiện nhóm nghiên cứu Trường Đại học

Cornell đã phát triển thành công robot mô-đun

có thể nhận thức được môi trường xung quanh,

đưa ra quyết định và tự động giả định các hình

dạng khác nhau để thực hiện các nhiệm vụ

khác nhau. Đây được xem là bước phát triển

mới tiến gần hơn với thực tế đối với robôt đa

chức năng, tính thích ứng cao này.

Hadas Kress-Gazit, phó giáo sư về kỹ

thuật cơ khí và hàng không vũ trụ tại Cornell

và nghiên cứu viên chính của dự án cho biết:

“Đây là lần đầu tiên rô-bốt mô-đun được

chứng minh với cấu hình lắp ráp tự động và

hành vi mang tính cảm nhận”.

Kết quả của nghiên cứu này đã được

công bố trên Science Robotics.

Thành phần chính của robot bao gồm

các mô-đun hình khối, có bánh xe có thể tháo

rời và lắp lại để tạo thành các hình dạng mới

với các khả năng khác nhau. Các mô-đun có

nam châm gắn với nhau, và Wi-Fi để giao

tiếp với một hệ thống tập trung.

Các cuộc thử nghiệm kiểm tra cho

thấy, các hệ thống robot mô-đun đã thực hiện

thành công các nhiệm vụ cụ thể trong môi

trường được kiểm soát, tuy nhiên những robot

này là những rô bốt lần đầu tiên có hành vi tự

trị hoàn toàn và chúng có khả năng tự cấu

hình lại dựa trên nhiệm vụ ở trong một môi

trường không quen thuộc.

“Robot tự biết cần phải làm gì chứ

không phải làm theo các bước quy định được

cài đặt sẵn. Nó hoàn toàn tự động điều chỉnh

hướng di chuyển, từ trái sang phải hay như tự

thay đổi hình dạng để thực hiện các nhiệm

vụ”, Kress-Gazit nhấn mạnh.




**************

Phát triển công nghệ điện thoại di động để phát hiện HIV

Việc kiểm soát virus gây suy giảm

miễn dịch ở người (HIV), một rối loạn tự

miễn làm tê liệt hệ miễn dịch bằng cách tấn

công các tế bào khỏe mạnh, vẫn là thách thức

toàn cầu to lớn đối với sức khỏe của người

dân tại các nước đang phát triển thiếu cơ sở

hạ tầng và chuyên gia y tế được đào tạo. Các

nhà nghiên cứu tại Bệnh viện Phụ nữ

Brigham (Hoa Kỳ) đã thiết kế được một công

cụ chẩn đoán di động, giá cả hợp lý sử dụng

điện thoại di động và công nghệ nano để phát

hiện virus HIV và theo dõi việc kiểm soát

virus trong các khu vực có nguồn lực hạn chế.

Nền tảng mới được mô tả trên tạp chí Nature

Communications.

"Phát hiện sớm HIV là rất quan trọng

để ngăn ngừa sự tiến triển và truyền nhiễm

bệnh. HIV cần được theo dõi về lâu dài, có

thể gây khó khăn khi bệnh nhân phải đi đến

phòng khám hoặc bệnh viện mới làm được

việc này", TS. Hadi Shafiee tại Bệnh viện Phụ

nữ Brigham cho biết. "Hệ thống điện thoại di

động tốc độ nhanh và giá rẻ là một phương

pháp mới để phát hiện bệnh nhiễm trùng cấp

tính, làm giảm nguy cơ lây truyền virus và

cũng có thể được sử dụng để phát hiện sự thất

bại sớm trong điều trị”.

Các phương pháp truyền thống theo dõi

virus HIV rất tốn kém, cần sử dụng phản ứng

chuỗi trùng hợp (PCR). Nhóm nghiên cứu đã

tìm cách thiết kế một công cụ đơn giản, giá cả

hợp lý để xét nghiệm và theo dõi HIV cho

người dân tại các nước đang phát triển ít được

tiếp cận với dịch vụ chăm sóc y tế.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng công

nghệ nano kết hợp với vi mạch, điện thoại di

động và phụ điện điện thoại in 3D để thiết lập

nền tảng xác định các axit nucleic ARN của

virus từ một giọt máu. Thiết bị phát hiện ra

axit nucleic HIV khuếch đại bằng cách theo

dõi trên điện thoại chuyển động của các chuỗi

ADN mà không cần đến thiết bị cồng kềnh

hoặc đắt tiền. Độ chính xác của phát hiện

được đánh giá thông qua mức độ đặc hiệu và

độ nhạy.

Theo kết quả nghiên cứu, công cụ mới

cho phép phát hiện HIV với độ đặc hiệu là

99,1% và độ nhạy 94,6% ở giá trị ngưỡng cấp

độ lâm sàng là 1.000 phần tử virus/ml. Xét

nghiệm được thực hiện cho kết quả trong vòng

một giờ. Đáng chú ý, tổng chi phí vật liệu của

vi mạch, phụ kiện điện thoại và thuốc thử chỉ

mất chưa đến 5 USD cho mỗi xét nghiệm.

“Chúng tôi có thể sử dụng công nghệ

tương tự như một công cụ chẩn đoán nhanh

với chi phí thấp cho các loại virus và vi

khuẩn khác”, Mohamed Shehata Draz, trưởng

nhóm nghiên cứu cho biết. "Nền tảng mới có

thể giúp ích cho rất nhiều người trên toàn thế

giới".



**************

Trung Quốc sáng chế thiết bị đọc sách bằng cách chớp mắt

Nhóm sinh viên đại học ở đến từ Đại

học Khoa học và Công nghệ Trường Xuân,

tỉnh Cát Lâm, vùng đông bắc Trung Quốc vừa

sáng chế ra một thiết bị đọc sách đặc biệt.

Thiết bị này nhằm giúp những người

già hay người khuyết tật có thể đọc sách mà

không cần phải dùng tay. Thay vào đó chỉ cần

chớp mắt cũng có thể chuyển các trang sách.


Sáng chế đặc biệt này sử dụng công

nghệ cảm nhận các tín hiệu của bộ não, nó có

thể giúp người khuyết tật dễ đọc sách hơn

nhiều, Qi Huanqiang, một trong những sinh

viên trong nhóm phát minh cho biết.

Qi Huanqiang trình diễn tính năng đọc sách bằng cách chớp mắt để lật trang

Qi cũng trực tiếp thực hiện tính hữu

dụng của sáng chế bằng cách đeo băng đô có

gắn cảm biến để chuyển một trang trong một

cuốn sách mỗi khi anh chớp mắt.

Chiếc băng đô sẽ giúp phát hiện sóng

não, sau đó gửi đến thiết bị lật trang sách

bằng kết nối Bluetooth. Qi cho biết, sản phẩm

này không tốn kém và hữu ích đối với rất

nhiều người, cả người già hay các nghệ sĩ

dương cầm.

Sáng chế này hiện đang thu hút được

sự chú ý đặc biệt trên các phương tiện truyền

thông xã hội Trung Quốc.

Tuy nhiên, cũng có những luồng ý

kiến trái chiều cho rằng, thiết bị của Qi còn

một số hạn chế như việc chỉ có thể tiến lên,

nhưng không lật ngược trang. Một người khác

nói: “Tôi không nghĩ nó thực tế vì tôi không

thể chớp mắt cho đến khi tôi đọc xong một

trang”.

Theo dantri.com.vn , 18/11/2018


**************

Công nghệ sản xuất điện và làm mát 2 trong 1 từ bức xạ hồng ngoại và ánh sáng mặt trời

Lần đầu tiên, các nhà khoa học tại Đại

học Stanford đã chứng minh được rằng sức

nóng từ mặt trời và hơi lạnh từ ngoài không

gian có thể được thu thập đồng thời chỉ với

một thiết bị duy nhất. Nghiên cứu, được công

bố ngày 8/11 trên tạp chí Joule cho thấy, các

thiết bị thu năng lượng mặt trời và năng

lượng ngoài không gian sẽ không chiếm

nhiều diện tích và thực sự có thể giúp các

thiết bị khác hoạt động hiệu quả hơn.

Năng lượng tái tạo ngày càng phổ biến

như một giải pháp thay thế hiệu quả và kinh

tế cho nhiên liệu hóa thạch. Trong đó, năng

lượng mặt trời luôn đứng đầu các bảng xếp

hạng năng lượng tái tạo được yêu thích trên

toàn thế giới. Ngoài ra, còn một nguồn năng

lượng cực mạnh tồn tại bên ngoài không gian.

Zhen Chen, tác giả nghiên cứu cho

biết: "Năng lượng mặt trời là nguồn nhiệt

hoàn hảo cung cấp cho con người trên trái

đất. Nhưng có một điều ít được biết đến là

thiên nhiên cũng cung cấp cho con người một

bộ tản nhiệt hoàn hảo tương tự đến từ ngoài

không gian.”

Bức xạ hồng ngoại - một dạng ánh

sáng vô hình đối với mắt người – thường

được ứng dụng trong các vật thể để tạo ra hơi

nóng. Phần lớn bức xạ hồng ngoại được phản

xạ trở lại mặt đất bởi khí quyển và chỉ có một

số ít thoát ra ngoài không gian. Lượng bức xạ

hồng ngoại phản xạ lại này đủ để các thiết bị

hấp thu, hạ nhiệt và làm mát cho hành tinh

chúng ta. Công nghệ làm mát bức xạ tận dụng

được lượng hồng ngoại dồi dào, tạo ra một

giải pháp thay thế hiệu quả để điều hòa không

khí mà không làm phát sinh khí nhà kính.

Bênh cạnh đó, công nghệ này cũng giúp cải

thiện hiệu suất và giảm thiểu sự quá tải cho

tấm pin mặt trời, nếu hai công nghệ này được

ứng dụng trên cùng một mái nhà.


"Chúng ta có thể thấy một tấm

pin quang điện được lắp ở trên mái nhà để

cung cấp điện và một thiết bị làm mát bức xạ

lắp ở đây sẽ hạ nhiệt cho ngôi nhà trong

những ngày hè nóng bức", Chen nói.

Dù công nghệ này có nhiều tiềm năng

hứa hẹn, vẫn còn rất nhiều việc phải làm

trước có thể đưa ra thị trường. Trong đó, quan

trọng nhất là phải kiểm tra hiệu quả hấp thụ

năng lượng mặt trời của các tấm pin quang

điện. Tuy vẫn còn nhiều thách thức, nhưng

nhóm nghiên cứu tin rằng, nguồn năng lượng

tái tạo nàycó nhiều tiềm năng thực sự, so với

các quan niệm trước đây.

"Công nghệ này có thể tạo ra cuộc

cách mạng trong công nghệ pin mặt trời hiện

nay", Chen nói. "Nếu nghiên cứu của chúng

tôi được kiểm chứng và tối ưu hóa, thì pin

mặt trời trong tương lai sẽ có chức năng 2

trong 1 là cung cấp điện và làm mát.

Theo cesti.gov.vn, 22/12/2018


**************

Mỹ 'trình làng' máy quét 3D toàn thân đầu tiên trên thế giới

Tạp chí Desgin Boom mới đây đưa tin,

các nhà khoa học tại Đại học UC Davis, Mỹ

đã phát triển thành công máy quét toàn thân

đầu tiên trên thế giới có thể tạo ra bản quét

3D chi tiết về giải phẫu người.

Máy quét 3D EXPLORER - Ảnh: Design Boom

Chiếc máy này có tên EXPLORER, có

thể quét nhanh gấp 40 lần so với máy chụp

cắt lớp phát xạ positron (PET scan) hiện nay.

EXPLORER kết hợp kỹ thuật PET

scan với chụp cắt lớp vi tính tia X (CT scan),

cho phép tạo ra bản quét 3D toàn bộ cơ thể

chỉ trong khoảng 20-30 giây. Máy được phát

triển trên nền tảng công nghệ mới nhất với

nhiều cải tiến vượt bậc so với những máy

quét hiện hành.

EXPLORER không chỉ nhanh hơn mà

còn có khả năng quét với liều bức xạ thấp hơn

đáng kể. Điều này giúp giảm ảnh hưởng của

bức xạ đối với những bệnh nhân cần chụp cắt

lớp nhiều lần, đồng thời là tin vui trong

nghiên cứu nhi khoa, nơi việc kiểm soát liều

bức xạ tích lũy có ý nghĩa đặc biệt quan

trọng. Bên cạnh đó, độ nhạy cao hơn còn cho

phép thiết bị tạo ra bản quét với chất lượng

hình ảnh tốt hơn.

Với sự hỗ trợ của máy quét toàn thân

EXPLORER, các bác sĩ lâm sàng có thể đánh

giá được những gì đang diễn ra trong tất cả

các mô và cơ quan trong cơ thể. Nó có thể đo

được lưu lượng máu và xác định cách cơ thể

hấp thụ glucose. Nhóm nghiên cứu hy vọng

cỗ máy sẽ đem tới những đột phá trong việc

nghiên cứu và điều trị ung thư.

EXPLORER được trang bị gần 2.000

đầu dò khối, có thể thu thập 40 Terabyte

(40.000 GB) chỉ trong một ngày. Cỗ máy nặng

hơn 10 tấn và tiêu thụ xấp xỉ 60 kW điện.

Nhóm nghiên cứu tin rằng thiết bị sẽ sớm

được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới.

Theo baochinhphu.vn, 23/11/2018


**************


MIT chế tạo ra máy bay vận hành chỉ bằng điện, không hề có yếu tố cơ học

Sau hàng chục năm nghiên cứu, các

nhà khoa học chứng minh được rằng khí điện

động lực học có thể áp dụng lên máy bay.

Thoạt nhìn, bạn sẽ tưởng đây là

nguyên mẫu máy bay của hai anh em nhà

Wright. Đây là một thiết bị bay hoàn toàn

khác, tuy rằng ý nghĩa của cả hai chiếc máy

bay đều mang tính lịch sử vậy. Hình bạn thấy

trên đây là vật thể đầu tiên có thể bay bằng

động cơ ion.

Các kỹ sư tại Viện Công nghệ

Massachusetts (MIT) thiết kế và chế tạo thiết

bị này nhằm thử nghiệm độ hiệu quả của hệ

thống tạo lực đẩy mới, dựa trên nguyên lý lực

tạo ra từ những hạt mang điện tác động lên

dung dịch. Các bạn đừng nhầm với động cơ

không tưởng (mà cũng chưa chắc là không

tưởng) EM Drive, công nghệ này hoàn toàn

khác.

EM Drive

Nguyên lý này có tên khí điện động

lực học - electroaerodynamic (EAD), đơn

giản hơn nhiều EM Drive. Việc hình thành

các electron và các phân tử mang điện tích –

các ion đều tạo ra lực đẩy trong khí quyển của

Trái đất. Còn một hiện tượng nữa đóng vai trò

quan trọng trong sự hình thành EAD có

tên phóng điện vầng quang – corona

discharge, hiện tượng phóng điện xảy ra khi

ion-hóa các dòng chất lưu (như nước, không

khí) nằm quanh một chất dẫn có dòng điện

chạy qua.

Trong vật lý cơ bản của Newton,

những "dòng gió mang điện tích" sẽ có cùng

hiệu ứng với gió thường làm cánh quạt máy

bay quay hay lượng nhiệt tỏa ra từ một động

cơ phản lực. Trên lý thuyết, khi các phân tử

không khí bị ion hóa di chuyển sẽ tạo ra lực

đẩy. Đã từ lâu, trong giới khoa học, người ta

coi đây là khái niệm rất hay... trên giấy.

Suốt một thập kỉ nghiên cứu chỉ ra rằng khí điện động lực học chỉ là chuyện cổ tích

Để biến chúng thành những động cơ

hiệu quả, lực đẩy phải đủ lớn để mang một

khối lượng lớn (ví dụ như cái máy bay) lên

không được. Bằng chứng chất đầy suốt một

thập kỉ nghiên cứu chỉ ra rằng khí điện động

lực học chỉ là chuyện cổ tích.

Hồi năm 1960, đã có những thử

nghiệm bạn đầu cố gắng đưa EAD vào đời

thực nhưng không có kết quả. Mười năm

trước, NASA kết luận "sử dụng phóng điện

vầng quang để tạo lực đẩy cho thiết bị bay có

vẻ không hiệu quả". Các nhà khoa học vẫn

cứng đầu, họ thấy lực đẩy dù là rất nhỏ nên

suy luận rằng họ chưa tìm ra được thiết kế

hiệu quả hay thậm chí là vật liệu hiệu quả để

EAD có thể trở thành sự thực.

Các nhà khoa học MIT cũng không bỏ

cuộc. Họ sử dụng một kĩ thuật có tên lập trình

hình học để tìm ra thiết kế tối ưu nhất, luận ra

tất cả những ẩn số cần có để EAD hoạt động,

tìm ra một thiết bị bay vượt trội hơn so với

các thử nghiệm trước đây, nhằm giải đáp bí

ẩn EAD.

Phi công điều khiển thiết bị bay là một

thiết bị phát điện tạo ra ít nhất 20.000 volt điện

áp, có thể đưa được máy bay lên không. Phiên

bản máy bay hoàn thiện trông chẳng khác gì

thiết bị bay đầu tiên trong lịch sử của hai anh

em nhà Wright. Một dấu hiệu tốt đấy chứ?


Thử nghiệm máy bay vận hành bằng điện

Nó chỉ nặng 2,5kg, cả 10 chuyến bay

thử đều không quá được 60 mét. Nhưng

không thể phủ nhận được sự thật: nó đã bay,

lượn êm đềm trên không chỉ với lực tĩnh điện,

cho tốc độ 4,8 mét/giây, tương đương 17,28

km/h. Tuyệt hơn nữa, độ hiệu quả của công

nghệ này tỉ lệ thuận với tốc độ. Tức là nó bay

càng nhanh, năng lượng tiêu tốn sẽ càng ít.

Với tốc độ 300 m/s = 1080 km/h, cái máy bay

sẽ tăng tỉ lệ hiệu quả lên thêm 50%.

Động cơ hiện tại của máy bay chỉ toàn

là dây điện, tăng lượng dây lên cũng không

làm tăng nhiều chi phí. Quy mô chiếc máy

bay sẽ còn có thể tăng được hơn nữa.

Thành công này đã đánh dấu mốc động

cơ sử dụng công nghệ khí điện động lực học –

EAD có "thể rắn": hoạt động không cần tới

nhiên liệu đốt hay bất kì bánh răng nào. Cái

máy bay chạy êm ru như một động cơ điện

đích thực.

Cứ mơ đi nhưng đừng vội bay xa quá,

bởi ta chưa thể có được một chiếc máy bay

dân dụng chạy điện đâu. Rõ ràng là công

nghệ hoạt động được, đúng là có thể tăng quy

mô của nó lên nhưng chưa thể khẳng định ta

biến nó thành một cái máy bay có tải trọng

lớn luôn được. Ta đã có bằng chứng nó hoạt

động được trong tay, hãy cứ chờ xem tương

lai mang lại gì cho ta. Trước mắt có thể nghĩ

ngay tới một phi đội drone chạy điện êm ru.

Nghiên cứu đã được đăng tải trên tạp

chí Nature.

Theo khoahoctot.vn, 26/11/2018


**************

Găng tay điện tử tạo cho robot cảm nhận xúc giác

Các kỹ sư tại trường Đại học Stanford

đã phát triển được loại găng tay điện tử chứa

các cảm biến, trong tương lai có thể làm cho

tay robot trở nên khéo léo như tay của người.

Trong bài báo được công bố trên tạp

chí Science Robotics vào ngày 21/11/2018, kỹ

sư hóa học Zhenan Bao cùng nhóm nghiên

cứu đã chứng minh được rằng các cảm biến

hoạt động tốt đủ để cho phép bàn tay robot

chạm vào một quả mọng và cầm quả bóng

bàn mà không làm bẹp chúng.

"Công nghệ này một ngày nào đó sẽ

mang lại cho robot khả năng cảm biến như da

người", bà Bao nói. Theo bà Bao, cảm biến

trong các đầu ngón tay của găng tay đo đồng

thời cả cường độ lẫn hướng của áp lực, hai

đặc trưng cần có để tạo nên sự khéo léo của

bàn tay. Các nhà nghiên cứu vẫn cần hoàn

thiện công nghệ để điều khiển tự động các

cảm biến này. Khi các cảm biến hoạt động,

robot đeo găng tay có thể khéo léo giữ một

quả trứng giữa ngón cái và ngón trỏ mà

không làm vỡ trứng hoặc để rơi.

Thiết bị điện tử mô phỏng cuộc sống

Găng tay điện tử mô phỏng cách các

lớp da người phối hợp hoạt động để mang lại

cho tay của chúng ta sự nhạy cảm đặc biệt.

Lớp da bên ngoài của găng tay điện tử được

gắn các cảm biến để phát hiện áp lực, nhiệt và

các kích thích khác. Đặc biệt, ngón tay và lòng

bàn tay chứa nhiều cảm biến xúc giác. Những

cảm biến này hoạt động cùng với lớp da phụ

được gọi là lớp gai (spinosum), một khu vực vi

mô gồ ghề do có các điểm lồi và lõm.

Sự gồ ghề đó rất quan trọng. Khi ngón

tay của chúng ta chạm vào một vật, lớp ngoài


cùng của da di chuyển gần hơn đến lớp gai.

Cảm ứng ánh sáng được cảm nhận chủ yếu

bởi các cảm biến gắn trên đỉnh của vị trí lồi.

Áp lực mạnh hơn đẩy lớp da những vị trí lõm

của lớp gai, tạo cảm giác xúc giác mạnh hơn.

Nhưng đo cường độ áp suất chỉ là một

phần của những gì mà lớp gai có thể làm. Lớp

da phụ gồ ghề này cũng giúp tiết lộ hướng

của áp lực hoặc lực cắt. Ví dụ, một ngón tay

ấn về phía Bắc, sẽ phát ra những tín hiệu

mạnh trên mặt phía Nam của những vị trí lồi

vi mô này. Khả năng cảm nhận lực cắt này là

một phần của những yếu tố giúp chúng ta giữ

nhẹ nhưng chắc một quả trứng giữa ngón cái

và ngón trỏ.

Nhóm nghiên cứu đã chế tạo cảm biến

điện tử mô phỏng cơ chế này ở người. Mỗi

cảm biến trên đầu ngón tay của găng tay

robot được làm từ ba lớp linh hoạt phối hợp

hoạt động. Các lớp trên và dưới cùng hoạt

động bằng điện. Các nhà nghiên cứu đã đặt

một mạng lưới các đường dây điện trên mỗi

bề mặt, giống như các hàng trong một trường

và biến đổi sao cho những hàng này vuông

góc với nhau để tạo thành một mảng dày đặc

các điểm cảm biến nhỏ. Họ cũng tạo nên lớp

dưới cùng gồ ghề như lớp gai.

Chất cách điện cao su ở giữa chỉ đơn

giản là ngăn cách lớp điện cực ở trên cùng với

lớp dưới cùng. Nhưng sự ngăn cách đó rất

quan trọng, bởi các điện cực ở gần nhau mà

không tiếp xúc có thể lưu trữ điện năng. Khi

ngón tay robot ép xuống, nén các điện cực ở

phía trên xuống gần đáy, năng lượng tích trữ đã

tăng lên. Những điểm lồi và lõm của lớp dưới

tạo nên một phương thức để lập bản đồ cường

độ và hướng của áp lực đến các điểm cụ thể

trên các lưới vuông góc, giống như da người.

Để kiểm tra công nghệ mới, các nhà

khoa học đã đặt các cảm biến ba lớp trên các

ngón của găng tay cao su và đeo găng cho

bàn tay robot. Mục đích cuối cùng là để gắn

cảm biến trực tiếp vào một lớp vỏ giống da

cho bàn tay robot. Trong một thử nghiệm,

nhóm nghiên cứu đã lập trình bàn tay robot

đeo găng tay để nhẹ nhàng chạm vào một quả

mọng mà không làm hỏng nó. Các nhà nghiên

cứu cũng đã lập trình để bàn tay đeo găng

nâng và di chuyển quả bóng bàn mà không

bóp nát nó, bằng cách sử dụng cảm biến để

phát hiện lực cắt phù hợp để nắm lấy bóng mà

không bóng rơi.

Bà Bao cho rằng nhờ có kỹ thuật lập

trình phù hợp, bàn tay robot đeo găng cảm

biến hiện nay có thể thực hiện nhiệm vụ lặp

lại như nhấc trứng ra khỏi băng chuyền và đặt

vào thùng các-tông. Công nghệ này còn có

nhiều ứng dụng trong phẫu thuật với sự hỗ trợ

của robot, nơi cần có sự điều khiển chính xác

bằng cảm ứng. Nhưng mục tiêu cuối cùng mà

nhóm nghiên cứu đặt ra, là phát triển một

phiên bản găng tay cải tiến tự động điều chỉnh

lực phù hợp để cầm đồ vật theo cách an toàn

mà không cần lập trình trước.



**************

Không khí có thể thay thế silicon trong chip nano thế hệ mới

Các kỹ sư điện tại trường Đại học

RMIT đã chế tạo được loại bóng bán dẫn mới

có khả năng truyền các điện tử qua những khe

khí nhỏ thay cho silicon. Bước phát triển này

loại bỏ nhu cầu sử dụng chất bán dẫn, làm

cho thiết bị hoạt động nhanh hơn và ít rơi vào

trạng thái quá nóng.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng đột

phá này để phát triển một thiết kế chip nano

kết hợp giữa kim loại và những khe khí hẹp.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp

chí Nano Letters.


"Mỗi máy tính và điện thoại có chứa

hàng triệu đến hàng tỷ bóng bán dẫn điện tử

làm từ silicon, nhưng công nghệ này đang đạt

đến giới hạn vật lý của nó, ở đó các nguyên

tử silicon theo lưu lượng dòng, hạn chế tốc độ

và sản sinh nhiệt", Shruti Nirantar, nhà

nghiên cứu tại RMIT nói. "Công nghệ bóng

bán dẫn rãnh khí của chúng tôi có lưu lượng

dòng chạy qua không khí, do đó, không có va

chạm cản trở để làm chậm và không có lực

cản trong vật liệu gây sản sinh nhiệt".

Trong thập kỷ qua, công suất và hiệu

quả của chip máy tính đã tăng gần gấp đôi cứ

hai năm một lần khi các kỹ sư tìm ra những

phương thức mới để ép ngày càng nhiều bóng

bán dẫn hơn vào chip silicon. Nhưng giờ đây,

các bóng bán dẫn có kích thước nhỏ hơn cả vi

rút nhỏ nhất và các chuyên gia công nghệ cho

rằng có giới hạn về kích thước mà bóng bán

dẫn có thể đạt được. Chip nano từ không khí

có thể cung cấp cho các nhà nghiên cứu cách

tiếp cận với mô hình mới trong các thiết bị

điện tử nano.

"Công nghệ này chỉ đơn giản là có một

con đường khác để thu nhỏ bóng bán dẫn

nhằm duy trì định Luật Moore thêm nhiều

thập kỷ nữa", Shruti nói.

Theo nghiên cứu mới, thiết kế tránh

được một trong những hạn chế với các bóng

bán dẫn dạng rắn truyền thống: đó là có quá

nhiều nguyên tử. Thay vì sử dụng bao bì chân

không để làm cho mật độ các bóng bán dẫn ít

dày đặc hơn, các nhà nghiên cứu đã tạo ra

một khe khí hẹp.

"Khe khí chỉ có kích thước vài chục

nanomet hoặc nhỏ hơn 50.000 lần chiều rộng

của sợi tóc người, nhưng đủ để đánh lừa các

điện tử khiến chúng di chuyển qua chân

không và tái tạo một không gian bên ngoài ảo

cho các điện tử trong khe khí nano", nhà

nghiên cứu Sharath Sriram nói.

Nhóm nghiên cứu cho rằng thiết bị của

họ sẽ dễ dàng tích hợp với các công nghệ điện

tử hiện tại. Đây là một bước tiến hướng tới

công nghệ thú vị nhằm tăng đáng kể tốc độ

của các thiết bị điện tử.



**************

Thiết bị mới giúp người liệt soạn văn bản bằng ý nghĩ

Các nhà khoa học Mỹ vừa phát triển

thành công thiết bị cho phép người bị liệt sử

dụng suy nghĩ của mình để thực hiện một số

hành động mà trước đó chưa bao giờ nghĩ có

thể làm được.

Khi được gắn vào đầu và kết nối với một máy tính bảng, người bị liệt chân tay có thể sử dụng ý nghĩ

của mình để soạn thảo, gửi tin nhắn văn bản - (Ảnh: BrainGate Collaboration)

Kết quả nghiên cứu được các nhà khoa

học từ Đại học Brown, Trung tâm Y tế

Providence VA, Bệnh viện Đa khoa

Massachusetts và Đại học Stanford (Mỹ) thực

hiện và công bố trên tạp chí khoa học Plos

One.

Theo đó, ba tình nguyện viên bị liệt

tham gia thử nghiệm. Một con chip được gọi

là BrainGate, có kích thước chỉ bằng một viên

aspirin trang bị 100 điện cực được cấy vào

vùng vỏ não vận động của họ.

Chip này gửi tín hiệu đến một máy

tính, nơi phát hiện và thực hiện tác vụ cụ thể.

Máy tính này sẽ "tự động" soạn thảo đoạn văn

bản theo lệnh từ ý nghĩ người dùng. Mỗi lệnh

được gửi đến máy tính bảng thông qua kết nối

Bluetooth, có nghĩa "ý nghĩ" của người dùng

chíp hoạt động như một con chuột không dây.

Khi được gắn vào đầu và kết nối với

một máy tính bảng, người bị liệt chân tay có

thể sử dụng ý nghĩ của mình để soạn thảo, gửi


tin nhắn văn bản một cách cơ bản, thậm chí là

chơi một bản nhạc piano đơn giản.

Ngoài ra, họ có thể sử dụng các ứng

dụng email, trò chuyện và chia sẻ video phổ

biến, kiểm tra thời tiết, xem video trên

YouTube và mua sắm trực tuyến.

Đặc biệt, một trong ba tình nguyện

viên còn có thể chơi "bản giao hưởng số 9"

nổi tiếng của Beethoven trên một ứng dụng

piano kỹ thuật số.

"Một trong những tình nguyện viên nói

với chúng tôi vào lúc bắt đầu thử nghiệm rằng

cô ấy thực sự muốn chơi nhạc một lần nữa.

Và thật tuyệt vời là cô ấy đã làm được", Tiến

sĩ Paul Nuyujukian, tác giả chính của nghiên

cứu cho biết.

Với việc sử dụng chip BrainGate,

những người tham gia có thể thực hiện tới 22

"lệnh" trong mỗi phút. Trong việc dùng ứng

dụng văn bản, chẳng hạn như Google

Hangouts và tin nhắn văn bản cơ bản, họ có

thể nhập tối đa 30 ký tự mỗi phút.

Trước đó, chip BrainGate đã chứng

minh sự thành công của công nghệ này khi

giúp một phụ nữ bị liệt tự pha và uống cà phê

chỉ bằng những suy nghĩ của mình.

Các nhà nghiên cứu tin rằng BrainGate

có ý nghĩa quan trọng đối với những bệnh

nhân bị liệt và những người bị câm. Nó không

chỉ giúp người bệnh tăng khả năng tương tác

với gia đình, bạn bè mà còn mở ra những con

đường mới cho việc phát triển bản thân, sống

có ích cho xã hội của họ.

Theo tuoitre.vn, 27/11/2018


**************

CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY

Phương pháp mới làm mát mà không cần điện

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công

nghệ Massachusetts (MIT) đã tìm ra một

phương pháp mới để làm mát vào ngày nóng

bằng cách sử dụng vật liệu giá rẻ và không

cần nguồn điện sản sinh từ nhiên liệu hóa

thạch. Hệ thống thụ động này có thể được sử

dụng bổ sung cho các hệ thống làm mát khác

để bảo quản thực phẩm và thuốc trong các địa

điểm nóng nằm ngoài lưới điện. Nghiên cứu

đã được công bố trên tạp chí Nature

Communications.

Hệ thống cho phép phát xạ nhiệt trong

phạm vi ánh sáng hồng ngoại trung có thể

truyền thẳng qua khí quyển và tỏa vào trong

bầu không khí của không gian bên ngoài,

xuyên qua các khí hoạt động giống như nhà

kính. Để tránh hiện tượng làm nóng trong ánh

sáng mặt trời trực tiếp, một dải kim loại nhỏ

treo trên thiết bị sẽ ngăn chặn các tia nắng

trực tiếp từ mặt trời.

Về lý thuyết, hệ thống được thiết kế có

thể làm mát 20 độ C, thấp hơn nhiệt độ môi

trường xung quanh tại địa điểm như Boston.

Cho đến nay, trong thử nghiệm ban đầu, các

nhà khoa học đã đạt khả năng làm mát 6 độ

C. Đối với các ứng dụng yêu cầu làm mát sâu

hơn, phần còn lại có thể đạt được thông qua

các hệ thống làm lạnh thông thường hoặc làm

mát bằng nhiệt điện.

Các nhóm nghiên cứu khác đã cố gắng

thiết kế những hệ thống làm mát thụ động tỏa

nhiệt dưới dạng các bước sóng hồng ngoại

trung, nhưng hệ thống này dựa vào các thiết

bị quang tử phức tạp được biến đổi khá tốn

kém và không sẵn sàng để sử dụng trên diện

rộng. Các thiết bị rất phức tạp vì chúng được

thiết kế để phản xạ tất cả các bước sóng của

ánh nắng mặt trời gần như hoàn hảo và chỉ


phát ra bức xạ trong dải hồng ngoại trung. Sự

kết hợp của phản xạ và phát xạ có chọn lọc

cần có vật liệu nhiều lớp, trong đó, độ dày

của các lớp được kiểm soát đến độ chính xác

cỡ nanomet.

Nhưng rõ ràng tính chọn lọc tương tự

có thể đạt được bằng cách chỉ ngăn chặn ánh

nắng mặt trời trực tiếp bằng một dải hẹp đặt ở

góc phải để che đường đi của mặt trời trên

bầu trời, nên không cần đến thiết bị theo dõi

hoạt động. Sau đó, một thiết bị đơn giản được

chế tạo từ sự kết hợp của màng nhựa giá rẻ,

nhôm đánh bóng, sơn trắng và lớp cách nhiệt

có thể cho phép phát xạ nhiệt cần thiết thông

qua bức xạ hồng ngoại trung. Đó là cách mà

hầu hết các vật thể tự nhiên nguội đi, dù ngăn

thiết bị khỏi bị nóng do ánh nắng mặt trời trực

tiếp. Trên thực tế, các hệ thống làm mát bức

xạ đơn giản đã được sử dụng từ thời cổ đại để

đạt được khả năng làm mát vào ban đêm. Vấn

đề là các hệ thống này không hoạt động vào

ban ngày vì hiệu ứng nhiệt của ánh nắng mặt

trời mạnh hơn ít nhất 10 lần hiệu ứng làm mát

tối đa có thể đạt được.

Tuy nhiên, những tia nắng nóng của

mặt trời di chuyển theo các đường thẳng và

dễ bị chặn lại như khi gặp bóng cây vào mùa

hè. Nhờ che mát thiết bị bằng cách đặt một

chiếc ô ở phía trên và bổ sung vật liệu cách

nhiệt xung quanh thiết bị để bảo vệ nó khỏi

nhiệt độ không khí xung quanh, các nhà

nghiên cứu đã làm cho việc làm mát thụ động

trở nên khả thi hơn.

Theo Arny Leroy, một yếu tố cản trở

hệ thống là độ ẩm trong khí quyển, có thể

chặn phần nào phát xạ hồng ngoại trong

không khí. Ở một nơi như Boston, gần biển

và tương đối ẩm ướt, điều này giới hạn khả

năng làm mát ở mức khoảng 20 độ C. Nhưng

trong môi trường khô hạn hơn chẳng hạn như

vùng Tây Nam Hoa Kỳ hoặc nhiều sa mạc

hay môi trường khô cằn trên thế giới, khả

năng làm mát tối đa thực sự sẽ lớn hơn nhiều,

có thể là 40 độ C.

Dù hầu hết các nghiên cứu về làm mát

bằng bức xạ đã tập trung vào các hệ thống lớn

hơn có thể được áp dụng để làm mát toàn bộ

các phòng hoặc tòa nhà, nhưng cách tiếp cận

này được khoanh vùng. Điều này sẽ hữu ích

cho các ứng dụng làm lạnh như lưu trữ thực

phẩm hoặc vắc xin khỏi bị hỏng như trong

điều kiện nhiệt đới nóng.

Hệ thống này cũng có thể có ích cho

một số loại hệ thống quang điện tập trung, nơi

các tấm gương được sử dụng để thu ánh nắng

mặt trời vào một pin mặt trời để tăng hiệu

suất của pin. Nhưng các hệ thống này dễ trở

nên quá nóng và thường cần quản lý nhiệt

tích cực nhờ chất lỏng và máy bơm. Thay vào

đó, mặt sau của các hệ thống thu ánh nắng có

thể được trang bị những bề mặt phát xạ hồng

ngoại trung dùng cho hệ thống làm mát thụ

động và có thể kiểm soát nhiệt mà không cần

bất kỳ can thiệp tích cực nào.

Để cải tiến hệ thống, thì thách thức lớn

nhất đối với các nhà nghiên cứu là tìm cách

cải thiện khả năng cách nhiệt của thiết bị để

ngăn chặn hiện tượng quá nóng do không khí

môi trường xung quanh, trong khi không ngăn

tỏa nhiệt.

Nhóm nghiên cứu đã xin cấp sáng chế

cho hệ thống và hy vọng sẽ nhanh chóng tìm

thấy các ứng dụng trong thực tế.



**************

Chế tạo thành công la bàn lượng tử siêu chính xác, vượt trội hơn so với GPS

Tên đầy đủ của nó là "gia tốc kế lượng

tử độc lập".

Định vị GPS là một trong những yếu

tố trọng tâm xuất hiện trong rất nhiều công

nghệ hiện đại của thế kỷ này. Nhưng không

phải lúc nào người dùng cũng kết nối được

với GPS: nhà cao, hầm sâu đều có thể chặn

hoặc làm gián đoạn tín hiệu GPS gửi xuống


từ vệ tinh. Từ đó suy rộng ra, GPS có thể bị

chặn bằng nhiều cách.

Thiết bị với tên gọi khoa học "gia tốc kế lượng tử độc lập"

Để khắc phục điều đó, các nhà khoa

học đi xa hơn việc làm ra tín hiệu không bị

chặn, họ tạo ra hẳn một thiết bị dẫn

đường mới. Các chuyên viên nghiên cứu tại

Đại học Hoàng gia London thiết kế thành

công một cái la bàn lượng tử, dẫn đường mà

không cần tới vệ tinh. Thiết bị với tên gọi

khoa học "gia tốc kế lượng tử độc lập –

standalone quantum accelerometer" đủ nhỏ để

có thể chở đi đây đó, mới được ra mắt công

chúng tại Triển lãm Công nghệ Lượng tử

Quốc tế.

Bằng gia tốc kế lượng tử mới, độ chính xác của thiết bị lên mức cực cao

Gia tốc kế, đúng với cái tên của nó,

là dụng cụ để đo tốc độ của vật thể theo thời

gian, có cả trong smartphone của bạn. Bằng

thông tin lấy được từ vị trí và tốc độ, hệ thống

có thể tính ra được vị trí vật thể. Với gia tốc

kế thông thường, độ chính xác sẽ giảm dần

theo thời gian nếu như không duy trì được kết

nối với một vật làm chuẩn.

Bằng gia tốc kế lượng tử mới, độ chính

xác của thiết bị lên mức cực cao. Bằng việc

đo đạc chuyển động của những nguyên tử

siêu lạnh – trạng thái khiến một hạt thể hiện

thuộc tính lượng tử, ở trạng thái hạt và sóng

cùng một lúc, hệ thống đạt được độ chính xác

cao. Sóng của nguyên tử bị ảnh hưởng bởi gia

tốc, đo đạc độ xô lệch của sóng sẽ ra được

chuyển động của nguyên tử. "Chính xác tới

mức nguyên tử" có nghĩa như vậy đó.

Thiết bị này có thể được lắp đặt trên tàu thuyền, tàu hỏa, máy bay hay bất cứ phương tiện

di chuyển kích cỡ lớn nào

Tuy rằng không thể đặt vừa vào trong

túi áo như một chiếc la bàn thông thường,

thiết bị này có thể được lắp đặt trên tàu

thuyền, tàu hỏa, máy bay hay bất cứ phương

tiện di chuyển kích cỡ lớn nào. Khi không có

GPS, yếu tố lượng tử sẽ cho người điều khiển

phương tiện biết vị trí chính xác của mình.

Bao giờ ta chế tạo được hệ thống tia

laser cực mạnh – thứ giữ cho các nguyên tử

đủ lạnh để thể hiện thuộc tính lượng tử nhằm

đo đạc - và nhỏ gọn, lúc đó ta sẽ có la bàn

lượng tử bỏ túi.

Theo Trí Thức Trẻ

Theo khoahoctot.vn, 23/11/2018


**************


VẬT LIỆU – HÓA CHẤT

Bước đột phá trong quá trình sản xuất nhiên liệu hydro

Một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ

trường Đại học Ben-Gurion ở Negev (BGU)

và Viện công nghệ Technion Israel đã phá vỡ

cơ chế hóa học, mở đường cho khả năng phát

triển một quy trình quang hóa mới và hiệu

quả hơn để sản xuất nhiên liệu hydro từ nước.

Bài báo về nghiên cứu được đăng tải trên tạp

chí Nature Communications.

Trong nghiên cứu, lần đầu tiên các nhà

khoa học tiết lộ phản ứng hóa học cơ bản xảy

ra trong năng lượng mặt trời có thể hình thành

mối liên kết còn thiếu để tạo ra nguồn điện

năng cần thiết để hoàn thành quá trình này.

Nó cho phép quá trình diễn ra tự nhiên thay vì

dựa vào một lượng lớn nguồn năng lượng

nhân tạo hoặc kim loại quý để xúc tác phản

ứng. Sản xuất hydro là một quá trình sạch,

không phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, quá

trình này cho đến nay vẫn bộc lộ một nhược

điểm, đó là đòi hỏi nhiều hơn là tạo ra năng

lượng, khả năng sản xuất thương mại vì thế

cũng bị hạn chế.

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi TS.

Arik Yochelis TS. Iris Visoly-Fisher và GS.

Avner Rothschild cho biết: "Phát hiện của

chúng tôi có tác động đáng kể đến những nỗ

lực nhằm thay thế nhiên liệu dựa trên carbon

bằng nhiên liệu hydro thân thiện với môi

trường hơn”. Hiện nay, các hãng sản xuất xe

hơi vẫn đang tìm cách phát triển các loại xe

chạy bằng nhiên liệu hydro, vốn so với xe

điện, được coi là nguồn nhiên liệu sạch, hiệu

quả và thân thiện với môi trường, cũng như

cho phép thực hiện tiếp nhiên liệu nhanh

chóng và kéo dài quãng đường di chuyển.

Phương pháp sản xuất hydro nhờ quá

trình điện phân nước nước đòi hỏi phải tách

các phân tử nước (H2O) thành hai nguyên tử

hydro và một nguyên tử oxy. Và nghiên cứu

này cho thấy một bước đột phá trong việc tìm

hiểu cơ chế xảy ra trong quá trình phân tách

quang hóa của hydrogen peroxide (H2O2)

trên các điện cực quang oxit sắt, liên quan

đến sự phân hóa phản ứng oxy hóa bằng ánh

sáng từ cấu trúc bậc 1 thành bậc 2.

Giáo sư Rothschild đã tiến hành một

số thử nghiệm mang tính thách thức trong

nhiều năm nhưng đạt được kết quả. Cho đến

khi hợp tác với TS. Yochelis và Visoly-

Fisher, nhóm nghiên cứu mới gặt hái được

thành công.

TS. Yochelis cho biết: “Ngoài được

đánh giá là bước đột phá khoa học, nghiên

cứu của chúng tôi cũng chỉ ra rằng cơ chế

phản ứng quang điện hóa liên quan đến các

phản ứng hóa học trong công trình nghiên

cứu mà GS. Gerhard Ertl đã được trao giải

Nobel Hóa học năm 2007. Bên cạnh đó,

nghiên cứu của chúng tôi mở ra những chiến

lược mới cho quá trình quang hóa".



**************


Các nhà hóa học phát triển các chất thay thế an toàn cho phthalate dùng trong nhựa

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại

học California, Santa Cruz đã tạo ra các chất

thay thế an toàn hơn cho chất làm dẻo

phthalate được sử dụng để tăng độ dẻo, dai và

tuổi thọ của nhựa. Hạn chế của phthalate là

chúng tách ra khỏi nhựa và nhiễm vào thực

phẩm, nước và môi trường. Có bằng chứng

cho thấy tiếp xúc với phthalate có thể dẫn đến

một loạt các vấn đề sức khỏe.

Các nhà nghiên cứu đứng đầu là

Rebecca Braslau, giáo sư hóa học và hóa sinh

tại trường Đại học California, Santa Cruz đã

giải quyết vấn đề này bằng cách tạo ra các hóa

chất có hiệu quả như chất làm dẻo cho

polyvinyl clorua (PVC) nhưng không bị tách

khỏi các sản phẩm PVC vì chúng có liên kết

hóa học với chuỗi polymer. Kết quả nghiên cứu

đã được công bố trên Tạp chí Polymer Science.

Phthalate được sử dụng trong nhiều loại

sản phẩm, nhưng việc sử dụng phthalate như

chất làm dẻo phổ biến nhất là cho PVC, một

trong những loại nhựa phổ biến.

Sau polypropylene và polyethylene,

PVC là nhựa polymer phổ biến thứ ba và được

sử dụng để sản xuất các sản phẩm như vật liệu

xây dựng, đồ nội thất, quần áo, ống nước tưới

vườn cây, bao bì thực phẩm, hộp đựng máu và

thiết bị y tế.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu để tạo

ra các chất làm dẻo không bị rò rỉ, gắn kết với

PVC nhờ liên kết hóa học và không thể tách

ra khỏi nhựa. Trước đây, phthalate được trộn

lẫn với PVC nghiền mịn và "hòa trộn cùng

với nhau" thay vì liên kết.

Phòng thí nghiệm của nhóm nghiên cứu

đã sản xuất được một số loại chất làm dẻo cố

định. Theo GS. Braslau, quá trình tổng hợp

chất làm dẻo này cần ít bước và ít hóa chất.

Điều quan trọng là nó có thể được mở rộng

quy mô sử dụng trong ngành công nghiệp.

Hoạt động nghiên cứu các chất thay

thế phthalate được đẩy mạnh do lo ngại ngày

càng tăng về nguy cơ tiềm tàng đến sức khỏe

do phthalate gây ra. Một số loại phthalate

được xem là chất gây rối loạn nội tiết vì

chúng hoặc các chất chuyển hóa của chúng

tác động đến hệ thống hoóc-môn của cơ thể.

Hầu hết các nghiên cứu cho thấy tác dụng có

hại đã được thực hiện trên động vật thí

nghiệm, nhưng một số nghiên cứu trên người

cũng đã tìm thấy mối liên hệ giữa việc tiếp

xúc với phthalate và ảnh hưởng bất lợi đến

sinh sản và phát triển.

Cách phthalate ảnh hưởng đến sức

khỏe của con người và mức độ tiếp xúc vẫn là

những câu hỏi chưa có lời giải đáp, nhưng các

nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm đến tác

động tiềm ẩn đối với trẻ sơ sinh và trẻ em.

Lệnh cấm sử dụng phthalate trong đồ chơi trẻ

em và các sản phẩm chăm sóc trẻ em đã được

áp đặt bởi cả Liên minh châu Âu và Hoa Kỳ.

Tuy nhiên, việc sử dụng phthalate

trong các sản phẩm khác vẫn còn phổ biến.

Phthalate được tìm thấy trong tấm ốp và sàn

vinyl, rèm nhà tắm, áo mưa trẻ em và thậm

chí cả trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân

như dầu gội và mỹ phẩm. Vì thế, phthalate

hiện phân tán rộng rãi ra môi trường. Nhóm

nghiên cứu hy vọng sẽ phát hiện ra chất làm

mềm cố định an toàn hơn để sử dụng cho

ngành công nghiệp nhựa.



**************

Sản xuất được tơ nhện nhân tạo nhẹ hơn bông, bền hơn thép


Từ lâu, sợi tơ nhện đã gây ấn tượng

mạnh vì tính chất mềm mại mà dai chắc của

nó. Nhưng mãi cho tới nay các nhà khoa học

mới thực hiện được việc tổng hợp thành công

sợi tơ nhện nhân tạo.

Công việc này do một nhóm nghiên

cứu tại Đại học Washington (Saint Louis, tiểu

bang Missouri, Mỹ) thực hiện bằng cách sử

dụng vi khuẩn để tổng hợp các protein của

loại tơ nhện. Điều khó khăn nhất là các

protein phải lớn, vì protein càng lớn thì sợi tơ

mới càng dẻo dai và bền chắc. Theo

Christopher Bowen, một thành viên trong

nhóm nghiên cứu, để tạo nên sợi tơ này, cần

phải có một phân tử DNA dài kết hợp bằng

một chuỗi ngắn lặp lại hàng trăm lần.

Sợi tơ nhện tự nhiên có tính chất mềm mại nhưng bền chắc

Nhưng lại có một loại vi khuẩn có xu

hướng phân chia các chuỗi này. Theo giải thích

của Fuzhong Zhang, người đứng đầu công

trình, vì vậy điều cần thiết là phải “giới thiệu”

cho protein của sợi tơ nhện một chuỗi nhỏ đã

được đánh dấu và thông qua một phản ứng hóa

học, chúng phản ứng bằng cách kết hợp với các

protein khác có mang cùng dấu hiệu.

Kết quả, các nhà nghiên cứu đã thu

được loại protein tơ nhện có kích thước lớn

gấp hai lần loại protein trong các thí nghiệm

trước đó, và do vậy đã có thể chuyển biến

thành sợi với những phẩm chất của tơ nhện tự

nhiên. Vì vậy, bước tiếp theo chỉ là đưa vào

công nghiệp hóa quá trình.

Đặc điểm đầu tiên của loại tơ nhện

nhân tạo này là bền chắc còn hơn cả kevlar, là

nhãn hiệu đăng ký cho loại sợi tổng hợp para-

aramid do DuPont phát triển vào năm 1965.

Năm 1970, loại vật liệu cường độ cao này đã

được sử dụng thay thế cho thép trong lốp xe

đua và do có độ bền gấp 5 lần thép nhưng

cũng rất dẻo dai nên thường được sử dụng

làm vật liệu chế tạo áo giáp chống đạn.

Sợi tơ nhện nhân tạo của Đại học Washington


Và đặc điểm kế tiếp là sợi tơ nhện

nhân tạo này có tỷ trọng còn nhỏ hơn cả bông

vải hoặc nylon, điều hấp dẫn nhất khi được

dệt thành lụa.

Hai đặc điểm này vì vậy, đã gây nhiều

thắc mắc cho giới khoa học. Do đó, TS.

Frauke Gräter tại Viện Nghiên cứu lý thuyết

Heidelberg (Đức) cùng các cộng sự đã làm

sáng tỏ câu hỏi bằng cách phân tích cấu trúc

phân tử của sợi tơ này.

Kết quả phân tích cho thấy, cấu trúc

phân tử của sợi tơ đã được thay thế bằng các

thành phần tinh thể làm cho nó bền chắc hơn

cùng với các thành phần vô định hình làm cho

nó mềm mại hơn. Vì vậy, việc tiếp theo chỉ là

đưa vào công nghiệp hóa.

Theo khampha.vn, 08/11/2018


**************

Màng trong suốt loại bỏ 70% nhiệt mặt trời đi đến

Các kỹ sư tại Viện Công nghệ

Massachusetts (MIT) đã tạo ra một màng

khử nhiệt dùng cho cửa sổ tòa nhà để phản xạ

tới 70% nhiệt mặt trời đi đến. Loại màng mới

có thể duy trì độ trong suốt cao khi nhiệt độ

dưới 320C. Trên mức nhiệt này, màng hoạt

động như một "hệ thống tự động" khử nhiệt.

Theo ước tính, nếu tất cả các cửa sổ trong tòa

nhà hướng ra ngoài được phủ màng khử

nhiệt, thì chi phí năng lượng và điều hòa cho

tòa nhà có thể giảm đến 10%.

Màng loại bỏ nhiệt tương tự như màng

bọc thực phẩm trong suốt, có các tính chất

khử nhiệt bắt nguồn từ các vi hạt nhỏ được

gắn bên trong. Những vi hạt này được làm từ

một loại vật liệu thay đổi pha, co lại khi tiếp

xúc với nhiệt độ từ khoảng 29 độ C trở lên.

Trong các cấu hình nhỏ hơn, các vi hạt khiến

cho màng trong suốt mờ hơn.

Màng gắn vào các cửa sổ trong điều

kiện thời tiết mùa hè, có thể làm mát một

cách thụ động cho tòa nhà trong khi vẫn cho

phép một lượng ánh sáng vừa đủ đi qua.

Nicholas Fang, giáo sư kỹ thuật cơ khí tại

MIT, cho rằng vật liệu này cung cấp một giải

pháp thay thế hiệu quả và tiết kiệm năng

lượng cho các công nghệ cửa sổ thông minh

hiện có.

GS. Fang cho rằng: “Cửa sổ thông

minh trên thị trường hiện có hoặc không hiệu

quả trong việc khử nhiệt mặt trời hoặc giống

như một số cửa sổ điện sắc (electrochromic),

cần nhiều năng lượng hơn để hoạt động.

Chúng tôi nghĩ rằng vật liệu và lớp phủ

quang học mới có triển vọng cung cấp các

lựa chọn cửa sổ thông minh hiệu quả hơn".

“Lưới đánh cá trong nước”

Cách đây hơn 1 năm, GS.Fang đã cộng

tác với các nhà nghiên cứu tại trường Đại học

Hồng Kông để tìm cách giảm thiểu sử dụng

năng lượng của các tòa nhà trong thành phố,

đặc biệt là trong những tháng mùa hè, khi các

khu vực này nổi tiếng nóng và việc sử dụng

điều hòa tăng cao đỉnh điểm.

"Giải quyết thách thức này rất quan

trọng đối với khu đô thị như Hồng Kông, nơi

đang đặt ra thời hạn nghiêm ngặt về tiết kiệm

năng lượng", GS. Fang đề cập đến cam kết

của Hồng Kông giảm 40% năng lượng sử

dụng vào năm 2025.

Sau một vài tính toán nhanh, nhóm

nghiên cứu đã phát hiện thấy phần lớn nhiệt

của tòa nhà đi qua cửa sổ dưới dạng ánh nắng

mặt trời.

"Trên mỗi mét vuông, khoảng 500W

năng lượng dưới dạng nhiệt được đưa vào

bởi ánh nắng mặt trời qua một cửa sổ", GS.


Fang nói. "Công suất đó tương đương với

khoảng 5 bóng đèn".

Các nhà khoa học đã nghiên cứu tài

liệu về vật liệu điện sắc - vật liệu nhạy với

nhiệt độ tạm thời thay đổi pha hoặc màu sắc

để đáp ứng với nhiệt. Cuối cùng, nhóm

nghiên cứu đã tìm ra một vật liệu được làm từ

các hạt poly (N-isopropylacrylamide) -2-

Aminoethylmethacrylate hydrochloride. Các

vi hạt này trông giống như những quả cầu

nhỏ, trong suốt và có nhiều sợi. Ở nhiệt độ

khoảng 29 độ C hoặc cao hơn, các quả cầu về

cơ bản bị ép nước và thu nhỏ thành các bó sợi

chặt phản xạ ánh sáng theo cách khác biệt,

biến vật liệu thành dạng mờ.

"Nó giống như lưới đánh cá trong

nước", GS. Fang nói. “Mỗi bó sợi tạo ra lưới,

phản xạ một lượng ánh sáng nhất định.

Nhưng vì có rất nhiều nước ngấm vào lưới

đánh cá, nên khó nhìn thấy mỗi sợi. Nhưng

khi bạn ép nước ra, sợi lại trở nên hữu hình".

Trong các thí nghiệm trước đây, các

nhóm khác đã phát hiện ra rằng dù các hạt co

lại có thể khử ánh sáng tương đối tốt, nhưng ít

khả năng cản nhiệt. Nhóm nghiên cứu đã phát

hiện ra rằng giới hạn này đã giảm xuống kích

thước hạt: Các hạt được sử dụng trước đây đã

co lại thành đường kính khoảng 100 nanomet

- nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng hồng ngoại

- làm cho nhiệt dễ dàng truyền qua.

Thay vào đó, các nhà khoa học đã mở

rộng chuỗi phân tử của từng vi hạt. Do đó,

khi co lại để phản ứng với nhiệt, đường kính

của hạt rơi vào khoảng 500 nanomet, mà GS.

Fang cho rằng "tương thích hơn với quang

phổ hồng ngoại của ánh sáng mặt trời".

Sự khác biệt

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra dung

dịch, bao gồm các vi hạt cản nhiệt được đặt

giữa hai tấm kính cỡ 12 inch x 12 inch để tạo

ra cửa sổ phủ màng. Các nhà khoa học chiếu

ánh sáng từ bộ mô phỏng năng lượng mặt trời

lên cửa sổ để mô phỏng ánh nắng mặt trời đi

đến và phát hiện thấy màng đã chuyển sang

dạng sương giá để phản ứng với nhiệt. Khi đo

bức xạ mặt trời truyền qua phía bên kia của

cửa sổ, các nhà nghiên cứu nhận thấy màng

loại bỏ 70% lượng nhiệt do đèn phát ra.

Nhóm nghiên cứu cũng lót vào trong

buồng đo nhiệt lượng nhỏ một màng khử

nhiệt và đo nhiệt độ bên trong buồng khi

chúng chiếu sáng từ bộ mô phỏng năng lượng

mặt trời qua màng. Nếu không có màng, nhiệt

độ bên trong được làm nóng đến khoảng 38,9

độ C. Với màng, buồng bên trong vẫn ở mức

33,9 độ C.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu dự

kiến thực hiện nhiều thử nghiệm đối với

màng để xem liệu việc điều chỉnh công thức

và áp dụng theo những cách khác có thể cải

thiện tính chất cản nhiệt.



**************

'Đóng chai' năng lượng mặt trời để dùng dần trong gần 2 thập kỉ

Hệ thống lưu trữ nhiệt năng mặt trời trong chất lỏng lên đến hơn một thập kỷ của Đại học công

nghệ Chalmers.Ảnh: Đại học Công nghệ Chalmers

Chuyện nghe như bịa này đang được

các nhà khoa học Thụy Điển nghiên cứu và

phát triển trong thực tế.

Năng lượng mặt trời từ lâu đã được

xác định là giải pháp hiệu quả để dần loại bỏ

nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, năng

lượng mặt trời lại không ổn định do những

khó khăn trong việc lưu trữ để sử dụng trong

những ngày không có nắng hay vào ban đêm.


Mới đây, các nhà khoa học Thụy Điển

đã phát triển một chất lỏng đặc biệt, được gọi

là nhiên liệu nhiệt mặt trời (solar thermal

fuel), có thể lưu trữ năng lượng từ ánh sáng

mặt trời trong hơn một thập kỷ.

"Nhiên liệu nhiệt mặt trời này như một

viên pin có thể sạc lại được, nhưng thay vì

dùng điện thì loại nhiên liệu này nhận nguồn

vào là ánh sáng mặt trời và đầu ra là nhiệt

năng”, ông Jeffrey Grossman, Kỹ sư vật liệu

tại đại học MIT, giải thích.

Trên thực tế, chất lỏng này là một phân

tử ở dạng lỏng đang được các nhà khoa học

đến từ Đại học Chalmers University of

Technology, Thụy Điển nghiên cứu trong hơn

một năm nay.

Phân tử này được tạo thành từ carbon,

hydro và nitrogen. Khi khi tiếp xúc với ánh

sáng mặt trời, thì liên kết giữa các phân tử

của nó sẽ được sắp xếp lại và chuyển sang

thành một dạng mang điện được gọi là chất

đồng phân (isomer).

Năng lượng từ ánh sáng mặt trời sẽ bị

giữ lại trong các liên kết hóa học vững chắc

của isomer và nó sẽ giữ nguyên trạng thái đó

cho đến khi phân tử này nguội lại đến nhiệt

độ phòng.

Khi cần sử dụng năng lượng này, chất

lỏng sẽ được cho chảy qua một chất xúc tác

giúp đưa phân tử về trạng thái nguyên thủy ban

đầu, giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.

GS Kasper Moth-Poulsen-trưởng nhóm nghiên cứu

“Năng lượng trong dạng chất đồng

phân này có thể được lưu trữ đến 18 năm. Và

khi chúng tôi trích xuất năng lượng đó ra sử

dụng, chúng tôi nhận thấy nhiệt độ tăng lên

còn lớn hơn cả kỳ vọng", GS Kasper Moth-

Poulsen, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết.

Hiện tại, phòng thí nghiệm nghiên cứu

của trường đã đặt một nguyên mẫu hệ thống

năng lượng hoàn chỉnh trên nóc của giảng

đường. Hệ thống này đang thu hút sự chú ý

của rất nhiều nhà đầu tư lớn.

Hệ thống này hoạt động như một chu

trình lặp khép kín. Hệ thống được thiết

kế tương tự một lòng chảo lõm với một chiếc

ống dẫn đặt ngay ở giữa nhằm thu được nhiều

ánh nắng nhất và chất lỏng được bơm qua các

ống trong suốt hướng về ánh sáng mặt trời.

Khi nóng lên, chất lỏng thay đổi từ

dạng nguyên thủy của phân tử nocbocnadien

thành chất đồng phân giữ nhiệt có tên là

quadricyclane. Chất lỏng thu đầy năng lượng

sau đó sẽ được lưu trữ ở nhiệt độ phòng.

Khi chúng ta có nhu cầu sử dụng

nguồn năng lượng này, thì chất lỏng sẽ được

đẩy qua một chất xúc tác giúp chuyển các

phân tử này trở lại dạng nguyên thủy ban đầu,

làm ấm chất lỏng lên 63 độ C. Chất lỏng ấm

này khi đó sẽ được sử dụng cho nhiều mục

đích khác nhau như các hệ thống sởi ấm trong

gia đình, làm ấm hệ thống nước nóng trong

các tòa nhà cao tầng, máy rửa bát, máy sấy

quần áo và nhiều ứng dụng khác nữa.

Chất lỏng đã cạn nhiệt sau đó lại được

bơm ngược lên mái nhà để tái “sạc” nhiệt lại

và bắt đầu một chu trình mới. Đến nay, các

nhà nghiên cứu đã tái sử dụng chất lỏng trong

chu trình này đến hơn 125 lần mà không gây

tổn hại gì đến phân tử.



**************


Những con đường từ nhựa tái chế: Nhẹ hơn, nhanh hơn và bền hơn

Hà Lan đang triển khai xây dựng

những con đường được làm từ nhựa tái chế.

Bước đầu của chương trình đã thành công và

dự kiến ý tưởng sẽ được nhân rộng hơn nữa.

Ba công ty Châu Âu đang thử nghiệm

xây dựng con đường được làm từ nhựa tái chế

tại Zwolle, một thành phố ở đông bắc Hà Lan.

Dự án này có tên gọi là PlasticRoad, vừa chính

thức đi vào hoạt động vào tháng trước. Wavin,

công ty sản xuất ống nhựa nhận nhiệm vụ làm

nhựa đường, hợp tác với công ty năng lượng

Total và công ty kỹ thuật KWS.

Con đường nhựa tái chế ở thành phố

Zwolle tuy chỉ trải dài chưa đến 30 mét,

nhưng nó mang trong mình nhiều công nghệ

tân tiến. Các bộ cảm biến được gắn dọc theo

con đường nhằm đo đạc độ bền của đường,

đo số lượng người và xe đạp đang lưu thông

cũng như nhiệt độ hấp thụ của mặt đường.

Bản vẽ mô hình con đường nhựa tái chế trong tương lai. Không chỉ chở phương tiện lưu thông bên trên, bên trong lòng của con đường còn có không gian rỗng để đặt đường ống cáp và chứa

nước mưa. Ảnh: PlasticRoad

Thiết kế của PlasticRoad bao gồm các

phần đường làm tự nhựa tái chế được đúc sẵn,

các module ghép nối giúp con đường được thi

công nhanh chóng. Theo chủ đầu tư và quản

lý dự án, cách thi công này giúp thời gian xây

dựng toàn bộ con đường được rút ngắn rất

nhiều, từ vài tháng xuống còn vài ngày.

Nhựa tái chế có khả năng chống chọi

được với thời tiết và thời gian sử dụng cũng

lâu hơn so với nhựa đường truyền thống.

Theo PlasticRoad, lượng khí thải carbon từ

đường nhựa tái chế cũng ít hơn so với bê tông

hoặc nhựa đường truyền thống, bởi công nghệ

mới này không cần các vật liệu phụ khác trộn

vào để tạo ra nhựa đường. Chưa hết, loại

đường mới được thiết kế với không gian rỗng

bên dưới để đặt các đường ống và dây cáp,

cũng như chứa nước mưa tránh gây ngập lụt.

Hai người đàn ông đang chạy xe đạp trên con đường làm từ nhựa tái chế đầu tiên trên

thế giới. Con đường này được xây dựng ở Zwolle, Hà Lan vào tháng 10 năm 2018. Trong tương lai,

những con đường tương tự sẽ được thi công khắp Hà Lan. Ảnh: PlasticRoad

Gert-Jan Maasdam, giám đốc công

nghệ tại Wavin, chia sẻ loại nhựa đường mới

này được tạo nên từ chất thải tiêu dùng, đồ

nhựa sử dụng hằng ngày bị thải bỏ đi. Dự án

này tập trung vào các loại nhựa như chai nhựa

đựng thức ăn đồ uống và bao bì gói sản phẩm,

thường được bỏ đi sau một lần sử dụng.

PlasticRoad không chia sẻ về chi phí tạo ra

con đường.

Nhân loại thải ra 300 triệu tấn rác thải

nhựa mỗi năm, đó là mối đe dọa cực kì lớn

đối với môi trường. Nhựa mất rất lâu để có

thể phân hủy được, và hầu hết rác thải nhựa

đều được thải trực tiếp vào biển và đại dương,

môi trường sống tự nhiên của các loài sinh

vật khác.

Hiện tại, PlasticRoad đang sử dụng

70% nhựa tái chế cho các con đường, và mục

đích trong tương lai sẽ xây dựng các con

đường hoàn toàn từ nhựa tái chế. Nhóm

nghiên cứu mong muốn trong tương lai xa,

thiết kế này sẽ được sử dụng rộng rãi và

không chỉ là đường đi mà còn là vỉa hè, các

công trình hạ tầng đô thị khác.

Tuy vậy, trước mắt các công ty thi

công phải giải quyết bài toán sức chịu của


nhựa. Vì nhựa tái chế thường mỏng manh và

không chịu được khối lượng lớn, thế nên

những con đường ở phiên bản hiện tại chỉ có

thể chở được xe đạp hoặc người đi bộ. Ngoài

nhựa tái chế, con đường này còn được pha

trộn với cát hoặc đá nghiền nhuyễn.



**************

Siêu vật liệu dán cửa kính giúp tiết kiệm hàng triệu đô tiền điện

Khi nhiệt độ ngoài trời trên 32 độ C,

cửa sổ được dán film sẽ trở nên mờ đi, tán xạ

được 70% sức nóng mặt trời chiếu vào giúp

làm mát trong những ngày nóng nực.

Thời tiết nóng nực không chỉ làm cho

con người cảm thấy khó chịu mà còn làm

giảm hiệu quả công việc, giải pháp đầu tiên

lúc đó nhiều người nghĩ đến có lẽ là bật điều

hòa. Nhưng bật điều hòa liên tục cũng đồng

nghĩa với hóa đơn tiền điện trở thành gánh

nặng cho nhiều hộ gia đình và các văn phòng.

Chỉ tính riêng ở Mỹ, trong một năm,

các tòa nhà văn phòng phải chi đến 29 tỷ USD

cho các thiết bị làm mát, thậm chí con số này

còn tăng lên nữa khi mà khí hậu trên toàn cầu

đang nóng lên. Tiền điện cho điều hòa nhiệt độ

chiếm đến 6% tổng chi tiêu tiền điện của

người Mỹ, các số liệu thống kê cho biết.

Với loại film dán cửa sổ này, các văn phòng sẽ không phải tốn một đồng cho điện điều hòa

Ảnh: Pixabay

Tuy nhiên, với một loại tấm film tán

nhiệt mới, Học viện công nghệ Massachusetts

(MIT) đã tìm ra giải pháp hiệu quả cho vấn đề

này, giúp tiết kiệm hàng trăm ngàn USD phải

chi cho hóa đơn tiền điện của các tòa nhà văn

phòng và các hộ gia đình. Loại film này được

dán lên các cửa sổ và giúp tản được 70% sức

nóng từ ánh nắng mặt trời chiếu vào. Với hệ

thống này, nhóm nghiên cứu dự đoán các

công ty, tập đoàn có thể tiết kiệm được trung

bình 10% chi phí tiền tiện.

Ông Nicholas Fang, giáo sư kỹ thuật

vật liệu, cho biết việc phủ film lên các tấm

kính cửa sổ giúp các tòa nhà tự làm mát thụ

động nhưng vẫn đảm bảo đủ ánh sáng xuyên

qua. Ông cũng cho biết, so với các phương

pháp làm mờ kính hoặc lắp các loại kính cách

nhiệt đắt đỏ hiện nay, thì việc phủ lớp film

mới này tiết kiệm và hiệu quả hơn nhiều.

“Các loại cửa sổ thông minh trên thị

trường hiện nay thường không hiệu quả trong

việc phản nhiệt từ mặt trời và tốn thêm điện

để điều khiển, vì thế, người dùng sẽ phải trả

tiền điện để làm cửa sổ mờ đi. Vì thế, chúng

tôi cho rằng, các loại vật liệu và tấm phủ

quang học mới sẽ là giải pháp hiệu quả hơn

cho những loại cửa sổ thông minh”, ông nói.

Giải pháp tiết kiệm điện đơn giản

cho các vấn đề của những thành phố lớn

Ông Fang bắt đầu thực hiện ý tưởng

này khi hợp tác với một nhóm các nhà nghiên

cứu tại Đại học Hong Kong. Mục đích thực

hiện nghiên cứu này là nhằm giảm lượng tiêu

thụ điện năng trong những tháng hè nóng nực.

“Giải quyết được vấn đề này là một

yếu tố quan trọng sống còn với những thành

phố đông đúc, sôi động như HongKong, bởi

những thành phố này đang ở ngưỡng giới hạn

cuối cùng của việc tiết kiệm điện năng, nghĩa

là các thành phố đó không thể tiết kiệm thêm

được nữa”, ông Fang giải thích.


Hong Kong hiện đang thực hiện cam

kết đến năm 2025 sẽ giảm được 40% lượng

điện năng tiêu thụ.

Những sinh viên tại MIT đã lưu ý đến

một vấn đề rất lớn từ những ô cửa sổ và làm

thế nào để hạn chế ánh sáng mặt trời chiếu qua.

“Thực tế, đối với mỗi m2 cửa sổ,

khoảng 500 watt điện ở dạng nhiệt năng do

ánh nắng mặt trời xuyên qua. Số điện này

tương đương với khoảng 5 bóng đèn chiếu

sáng”, ông Fang cho biết.

Các nhà nghiên cứu trong nhóm

nghiên cứu của ông Fang đã tập trung vào vấn

đề các loại vật liệu đổi pha làm tán xạ ánh

nắng mặt trời như thế nào. Họ muốn ứng

dụng nghiên cứu các loại vật liệu để tìm ra

một loại cửa sổ mới, đặc biệt là nếu như loại

vật liệu này có thể tán xạ ánh nắng mặt trời và

làm chuyển hướng nhiệt.

Sau khi nghiên cứu các loại vật liệu

nhiệt sắc (vật liệu thay đổi màu sắc tùy thuộc

vào lượng nhiệt chiếu vào), nhóm nghiên cứu

đã quyết định chọn các hạt vi phân poly-2-

aminoethylmethacrylate hydrochloride.

“Loại vật liệu này giống như là một

chiếc lưới đánh cá trong nước. Bản thân mỗi

một sợi lưới này đều phản xạ một lượng ánh

sáng nhất định. Nhưng bởi có rất nhiều nước

bao quanh lưới, nên mỗi sợi lưới lại rất khó

nhìn thấy. Nhưng một khi rút hết nước, thì

các sợi lưới này lại nhìn thấy rất rõ”, ông

Fang cho biết.

Rẻ và dễ chịu

Các nhà nghiên cứu đã dán hai tấm film

tán nhiệt vào một tấm kính cửa sổ 12x12 inch,

sau đó họ chiếu ánh sáng vào để mô phỏng

ánh nắng mặt trời chiếu xuyên qua tấm kính.

Cửa sổ này “mờ đi” khi tiếp xúc với nhiệt.

Thậm chí sự thay đổi ở tấm kính còn

nhìn thấy rõ, các nhà nghiên cứu thấy rằng loại

phim tản nhiệt này tán xạ được 70% lượng

nhiệt phát ra từ bóng đèn chiếu vào tấm kính.

Nếu không có tấm kính này, nhiệt độ

tăng lên đến 102 độ F (gần 39 độ C), nhưng

khi được dán film thì nhiệt độ vẫn chỉ ở mức

93 độ F (gần 34 độ C).

“Đây là một sự khác biệt lớn. Bạn sẽ

cảm nhận được sự thoải mái hoàn toàn khác

biệt” ông Fang cho hay.

Nhóm các nhà nghiên cứu tại MIT

đang tiếp tục nghiên cứu về giải pháp dán tấm

film trên cửa sổ và từ đó ứng dụng sang các

bề mặt khác nhằm tiết kiệm lượng điện tiêu

thụ. Tuy nhiên, cửa sổ vẫn là vị trí lý tưởng

để bắt đầu thử nghiệm này.

“Các cửa sổ là một yếu tố quan trọng

cần đặc biệt chú ý khi nói về hiệu suất của các

tòa nhà”, ông Xiaobo Yin, một giáo sư về kỹ

thuật vật liệu thuộc Đại học Colorado cho biết.

“Các loại cửa sổ thông minh có tính

năng điều tiết lượng ánh sáng mặt trời chiếu

vào có thể là một xu thế của tương lai. Một

ưu điểm quan trọng của nghiên cứu này đó là

vật liệu sử dụng, giúp nâng cao khả năng ứng

dụng và sản xuất các loại cửa sổ thông minh

một cách bền vững”.



**************

Chế tạo vật liệu “thông minh” mới có các ứng dụng y sinh học và môi trường tiềm năng


học Brown đã chứng minh cách sử dụng oxit

graphene (GO) để bổ sung cho một số khung

của vật liệu hydrogel được làm từ alginate,

nguyên liệu tự nhiên có nguồn gốc từ rong

biển hiện đang được sử dụng trong nhiều ứng

dụng y sinh. Trong một bài báo được đăng

trên tạp chí Carbon, các nhà nghiên cứu đã

mô tả phương pháp in 3D để tạo ra cấu trúc

alginate-GO phức tạp và chắc chắc, có khả

năng chống gãy xương cao hơn cấu trúc chỉ

có alginate.


"Một yếu tố hạn chế sử dụng hydrogel

alginate là vì chúng rất mỏng manh và có xu

bị gãy do tải trọng cơ học hoặc trong môi

trường dung dịch có nồng độ muối thấp",

Thomas Valentin, nghiên cứu sinh tiến sỹ tại

Trường Kỹ thuật Brown và là trưởng nhóm

nghiên cứu nói. "Những gì chúng tôi đã

chứng minh là khả năng gia cố cho các cấu

trúc này chắc hơn nhiều bằng cách sử dụng

các tấm nano oxit graphene”.

Vật liệu này cũng trở nên cứng hoặc

mềm hơn khi được xử lý hóa học, có nghĩa là

nó có thể được sử dụng để làm vật liệu "thông

minh" với khả năng phản ứng với môi trường

xung quanh trong thời gian thực. Ngoài ra,

alginate-GO duy trì khả năng chống lại các

loại dầu của alginate, mở ra tiềm năng sử dụng

vật liệu mới làm lớp phủ chống gỉ mạnh.

Phương pháp in 3D được áp dụng để

chế tạo vật liệu được gọi là in litô lập thể. Kỹ

thuật này sử dụng laser cực tím được điều

khiển bởi một hệ thống thiết kế có sự hỗ trợ

của máy tính để theo dõi các mẫu trên bề mặt

của dung dịch polyme quang hoạt tính. Ánh

sáng làm cho các polyme liên kết với nhau,

tạo thành các cấu trúc 3D rắn từ dung dịch.

Quá trình theo dõi được lặp lại cho đến khi

toàn bộ đồ vật được tạo nên theo từng lớp từ

dưới lên. Trong trường hợp này, dung dịch

polyme được tạo ra bằng cách trộn natri

alginate với các tấm graphene oxit, vật liệu từ

cacbon để tạo thành một tấm nano dày 1

nguyên tử chắc hơn thép.

Một lợi thế của kỹ thuật này là các

polyme natri alginate kết nối qua liên kết ion.

Các liên kết đủ mạnh để giữ vật liệu, nhưng

chúng có thể bị phá vỡ bởi một số phương

pháp xử lý hóa học nhất định. Điều đó mang

lại cho vật liệu khả năng phản ứng với kích

thích bên ngoài. Trước đây, các nhà nghiên

cứu đã chứng minh "liên kết chéo này của

ion" có thể được sử dụng để chế tạo các vật

liệu alginate, có khả năng suy giảm theo yêu

cầu và hòa tan nhanh khi được xử lý bằng hóa

chất để quét sạch các ion khỏi cấu trúc bên

trong của vật liệu.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa

học muốn xem graphene oxit có thể thay đổi

các tính chất cơ học của cấu trúc alginate hay

không. Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng

alginate-GO có thể có độ cứng gấp đôi so với

chỉ riêng alginate và có khả năng chống nứt

mạnh hơn nhiều.

Độ cứng bổ sung cho phép các nhà

nghiên cứu in những cấu trúc có phần nhô ra,

là điều không thể khi chỉ sử dụng alginate.

Hơn nữa, độ cứng tăng lên cũng không ngăn

cản alginate-GO phản ứng với các kích thích

bên ngoài như chỉ có alginate. Các nhà nghiên

cứu đã chứng minh được rằng bằng cách

nhúng vật liệu trong hóa chất để khử các ion,

các vật liệu đã phồng lên và mềm hơn. Các

vật liệu trở lại trạng thái cứng khi các ion

phục hồi do được nhúng trong muối ion. Các

thí nghiệm cho thấy độ cứng của vật liệu có

thể được điều chỉnh theo hệ số 500 bằng cách

thay đổi môi trường ion bên ngoài của chúng.

Khả năng thay đổi độ cứng làm cho alginate-

GO trở nên hữu ích trong nhiều ứng dụng như

nuôi cấy tế bào năng động.

"Bạn có thể tưởng tượng một kịch bản

mà bạn có thể hình dung các tế bào sống

trong một môi trường cứng và sau đó ngay

lập tức chuyển sang một môi trường mềm hơn

để xem xét phản ứng của các tế bào như

nhau", Valentin nói. Điều đó có ích trong việc

nghiên cứu cách tế bào ung thư hoặc tế bào

miễn dịch di chuyển qua các cơ quan trong

toàn bộ cơ thể.

Bởi alginate-GO duy trì tính chất

chống thấm dầu mạnh mẽ của alginate tinh

khiết, nên vật liệu mới có thể tạo ra một lớp

phủ tuyệt vời để giữ cho dầu và các bụi bẩn

khác không tích tụ trên bề mặt. Trong rất

nhiều thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã chỉ

ra rằng lớp phủ alginate-GO có thể giữ cho

dầu khỏi không làm nhiễm bẩn bề mặt của


thủy tinh trong điều kiện độ mặn cao. Vì thế,

hydrogel alginate-GO rất hữu ích khi được sử

dụng làm lớp phủ và các cấu trúc trong môi

trường biển.

Các nhà khoa học sẽ tiếp tục thử

nghiệm vật liệu mới để tìm ra những phương

thức sản xuất và sử dụng tối ưu các tính chất

của vật liệu.



**************

Tìm ra chất xúc tác biến khí CO2 độc hại thành sản phẩm có giá trị

Các nhà nghiên cứu đã phát triển các

chất xúc tác có thể chuyển đổi CO2 thành các

sản phẩm có giá trị và nguyên liệu thô dùng

trong hóa học và dược phẩm.

Các nhà khoa học tại Đại học Rutgers,

Mỹ, vừa phát triển thành công một chất xúc

tác có thể biến CO2 carbon dioxide - tác nhân

chính gây nên biến đổi khí hậu toàn cầu -

thành nhựa, chất dẻo nhân tạo và nhiều sản

phẩm khác.

Bằng việc sử dụng điện hóa học, ta có thể biến CO2 thành các sản phẩm có giá trị và nguyên liệu thô dùng trong hóa học và dược phẩm. Ảnh: Getty

Bên cạnh enzyme, các chất xúc tác có

thể biến CO2 và nước thành các khối carbon

gồm một, hai, ba hoặc bốn nguyên tử carbon,

với hiệu suất lên tới 99%. Hai trong số các sản

phẩm được tạo ra là methylglyoxal (C3) và

2,3-furandiol (C4). Hai chất này có thể làm tiền

chất để sản xuất nhựa, keo dính và dược phẩm.

Ngoài ra, methylglyoxal còn có thể

thay thế hoàn chất formaldehyde độc hại

(thường được dùng trong chất tẩy mạnh, chất

bảo quản) với độ an toàn hơn gấp nhiều lần.

"Đây là một bước đột phá mới. Bằng

việc sử dụng điện hóa học, ta có thể biến CO2

thành các sản phẩm có giá trị và nguyên liệu

thô dùng trong hóa học và dược phẩm", giáo

sư Charles Dismukes, chuyên ngành hóa học

và sinh học - Đại học Rutgers, thành viên

nhóm nghiên cứu, cho biết.

Trước đây, các nhà khoa học đã thành

công trong việc sử dụng điện hóa học biến đổi

CO2 thành methanol, ethanol, methane và

ethylene với số lượng lớn. Tuy nhiên theo

Karin Calvinho, nghiên cứu sinh ngành Hóa

học, thành viên nhóm nghiên cứu, cho

rằng quá trình biến đổi này rất tốn kém, không

thể tăng quy mô lên thành sản xuất đại trà.

"Sử dụng 5 chất xúc tác làm bằng

niken và phốt pho, có giá rẻ và dễ tìm, chúng

tôi đã chuyển đổi khí CO2 và nước thành các

sản phẩm gốc carbon", Karin cho hay.

Cách thức biến đổi CO2 thành nhựa, chất dẻo tổng hợp, và dược phẩm. Ảnh: Karin

Calvinho/Rutgers University

Việc lựa chọn chất xúc tác và các điều

kiện khác sẽ xác định cách các nguyên tử

cacbon liên kết với nhau để tạo ra các phân tử

hoặc thậm chí tạo ra các polyme dài hơn và

phức tạp hơn. Chuỗi carbon càng dài, sản

phẩm tạo ra sẽ càng có giá trị.

Các nhà nghiên cứu đã xin cấp bằng

sáng chế cho các chất điện xúc tác mình tạo

ra, rồi lập nên một startup có tên RenewCO2.

Bước tiếp theo, họ sẽ nghiên cứu về phản ứng

hóa học có trong quá trình biến đổi CO2

để tìm ra cách thức chế tạo thêm nhiều chất

có ích và có lợi với môi trường.


Ảnh: Zee News

Một khi phương pháp đầy đột phá này

được thương mại hóa, đây sẽ là bước tiến lớn

trong ngành khoa học vật chất, ngành sản

xuất vật liệu cũng như bảo vệ môi trường.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp

chí Energy & Environmental Science.



**************

Phương thức lọc etylen giá rẻ và tiêu tốn ít năng lượng


học Texas đã xin cấp sáng chế tạm thời cho

hợp chất đồng mới có thể được sử dụng để

làm sạch etylen dùng làm nguyên liệu sản

xuất nhựa giống như polyetylen hoặc PVC,

cũng như các hợp chất công nghiệp khác.

Etylen được sản xuất từ dầu thô nhưng

thường thu được dưới dạng hỗn hợp có chứa

etan. Quy trình sản xuất sử dụng ethylen

thường cần có nguồn nguyên tinh khiết hoặc

chứa đến 99,9% etylen.

“Các công nghệ hiện có để tách etylen

và etan tiêu tốn khối lượng lớn năng lượng và

đòi hỏi vốn đầu tư cao”, Rasika Dias, giáo sư

hóa học và hóa sinh tại trường Đại học Texas

nói. “Công nghệ mới của chúng tôi sử dụng

hợp chất đồng có khả năng hấp thụ có chọn

lọc etylen ở trạng thái rắn, để lại etan mà chỉ

tiêu tốn rất ít năng lượng”.

Khả năng hấp thụ etylen của hợp chất

đồng mới có thể dễ dàng được tác động. Do

đó, etylen được hấp thụ sau đó có thể được

giải phóng và thu hồi trong điều kiện nhiệt độ

hoặc áp suất có thay đổi nhẹ, dẫn đến sự tái

tạo của hợp chất đồng ban đầu để tái sử dụng

nhiều lần.

GS. Dias cho biết: “Kết quả là công

nghệ mới của chúng tôi vừa bền vững lại vừa

tiết kiệm năng lượng và có thể là bước đột

phá thực sự trong việc tách các olefin như

ethylene và propylen khỏi parafin, hiện chiếm

0,3% tỷ lệ tiêu thụ năng lượng trên toàn cầu,

tương đương với mức tiêu thụ năng lượng

hàng năm của Singapo".

Kết quả nghiên cứu đã được công bố

trên tạp chí quốc tế Angewandte Chemie mô

tả cách nhiệt được giải phóng ở mức rất thấp

trong quá trình hấp thụ là kết quả của việc tái

sắp xếp cấu trúc đi kèm của hợp chất đồng

khi tiếp xúc với etylen.

Đánh giá về sự phát triển của công

nghệ mới, Fred MacDonnell, nhà nghiên cứu

tại trường Đại học Texas cho rằng nhóm

nghiên cứu của GS. Dias đã cải tiến được một

trong những phương thức tách hóa chất cần

cho nhiều quy trình công nghiệp cũng như

hoạt động sản xuất các sản phẩm được sử

dụng trong đời sống thường nhật. Công nghệ

mới có ý nghĩa rất quan trọng trong việc giảm

chi phí sản xuất hàng hóa và còn giảm thiểu

triệt để tác động môi trường bằng cách giảm

lượng nhiệt thải vào khí quyển.



**************


Các nhà nghiên cứu phát triển bền vững 'nano-mâm xôi' để trung hòa độc tố carbon monoxide

Các nhà khoa học từ Viện Công nghệ

Nagoya (NITECH) ở Nhật Bản đã phát triển

một phương pháp bền vững để trung hòa

cacbon monoxit (CO) - một loại khí độc

không màu, không mùi, là sản phẩm của sự

đốt cháy hông đầy đủ của nhiên liệu như khí

tự nhiên, than đá hoặc gỗ. Khói xả từ các

phương tiện giao thông là một nguồn chính

của carbon monoxide. Kết quả nghiên cứu

của họ đã được công bố trên trang bìa tạp chí

Nanomaterials.

Thông thường, các nhà khoa học sử

dụng một chất xúc tác như kim loại quý hiếm

và đắt tiền để chuyển đổi cacbon monoxit

(CO) thành cacbon dioxit (CO2) và dễ dàng

tiêu tan vào bầu khí quyển. Mặc dù đặc tính

của kim loại quý hiếm là có cấu trúc mang

tính ổn định cao trong những điều kiện nhiệt

độ khác nhau, nhưng đó là một nguồn tài

nguyên vô giá và hữu hạn nên các nhà nghiên

cứu đã và đang nỗ lực tìm kiếm một giải pháp

thay thế.

Mới đây, một nhóm nghiên cứu do

Tiến sĩ Teruaki Fuchigami tại NITech dẫn

đầu đã phát triển một hạt phân tử nano có

hình dáng giống quả mâm xôi có khả năng

tăng cường oxy hóa tương tự, từ đó, carbon

monoxit thu được thêm một nguyên tử oxy và

mất độc tính mạnh nhất.

GS. TS. Fuchigami, tại Khoa Khoa học

Đời sống và Hóa học Ứng dụng tại NITech và

là tác giả đầu tiên của bài báo cho biết:

“Chúng tôi nhận thấy rằng các hạt nano có

hình quả mâm xôi đạt được độ ổn định cấu

trúc cao và khả năng kiểm soát phản ứng hiệu

quả ngay cả trong cấu trúc bề mặt nano”.

Cũng theo TS. Fuchigami, điều quan

trọng là phải đảm bảo rằng các hạt có cấu trúc

tuy rất phức tạp nhưng lại có tính ổn định, trật

tự cao. Một phân tử nano đơn lẻ có cấu trúc

đơn giản cũng có khả năng oxy hóa CO,

nhưng nó sẽ không hoạt động một mình mà

kết hợp với các hạt đơn lẻ khác. Những hạt

này khi kết hợp chặt chẽ với nhau sẽ mất đi

khả năng oxy hóa, đặc biệt là trong điều kiện

nhiệt độ tăng cao của động cơ hoặc nồi hơi.

Các hạt nano xúc tác với cấu trúc ba

chiều đơn và phức tạp (3-D) có thể đạt được

cả độ ổn định cấu trúc cao và hoạt tính xúc

tác cao, tuy nhiên, việc sản xuất các hạt này

bằng các phương pháp thông thường không

hề đơn giản. Tiến sĩ Fuchigami và nhóm của

ông đã nghiên cứu giải pháp kiểm soát không

chỉ kích thước của hạt mà còn là cách thức

chúng tương tác, kết hợp với nhau. Họ sử

dụng các hạt nano oxit coban, một loại kim

loại quý hiếm có khả năng oxy hóa tốt nhưng

cuối cùng sẽ kết hợp chặt chẽ với nhau và trở

nên bất hoạt.

Nhóm đã sử dụng các ion sulfate cho

quá trình hình thành hạt oxit coban. Các ion

sulfate giữ các hạt, tạo ra một cây cầu liên kết

hóa học. Được gọi là phối tử, cây cầu này có

nhiệm vụ giữ cho các hạt nano liên kết chặt

chẽ với nhau, đồng thời, ức chế sự phát triển

thành nhóm dẫn đến nguy cơ mất hoạt tính

xúc tác.

Kết quả là các hạt có hình dáng trông

giống như một quả mâm xôi, trong đó, các tế

bào nhỏ gắn kết với nhau thành một khối lớn

hơn tất cả các bộ phận của nó.

"Hiện tượng liên kết chéo hai vật chất

đã được hình thành trong lĩnh vực nghiên cứu

khung kim loại hữu cơ, nhưng, có thể nói đây

là báo cáo đầu tiên ghi nhận hiện tượng này

xảy ra đối với các hạt nano oxit. Ảnh hưởng

của cầu phối tử liên kết đối với sự hình thành

các hạt nano oxit sẽ rất hữu ích để xây dựng

lý thuyết tổng hợp cho các cấu trúc nano


phức tạp 3-D", Tiến sĩ Fuchigami nói về cấu

trúc nano hình quả mâm xôi.

Cấu trúc nano bề mặt độc đáo của các

hạt phân tử hình quả mâm xôi vẫn ổn định

ngay cả trong quá trình phản ứng xúc tác khắc

nghiệt, nhờ đó, cải thiện hoạt tính oxy hóa

CO trong điều kiện nhiệt độ thấp.

Ngoài ra, nhóm cũng lên kế hoạch

khám phá cấu hình ổn định và linh hoạt nhất

cho xúc tác hóa học và các ứng dụng khác.

Tiến sĩ Fuchigami và nhóm của ông

cho biết sẽ tiếp tục nghiên cứu vai trò của các

phối tử liên kết nhằm việc kiểm soát chính

xác khía cạnh kích thước và hình thái học

trong thiết kế vật liệu nano.



**************

CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Phát hiện “công tắc” để tăng sự tích tụ của tinh bột trong tảo

Kết quả của một nghiên cứu chung

giữa Viện Công nghệ Tokyo và trường Đại

học Tohoku, Nhật Bản đã làm tăng triển vọng

sản xuất trên quy mô lớn tinh bột có nguồn

gốc từ tảo, một nguồn cung cấp sinh học giá

trị cho nhiên liệu sinh học và các vật liệu tái

tạo khác. Các sản phẩm sinh học này có tiềm

năng thay thế nhiên liệu hóa thạch và góp

phần vào sự phát triển của các hệ thống và xã

hội bền vững.

Công tắc kiểm soát hàm lượng tinh bột

trong tảo do nhóm nghiên cứu đứng đầu là

Sousuke Imamura tại Phòng thí nghiệm Hóa

học và Khoa học sự sống, Viện Nghiên cứu

đổi mới sáng tạo, Viện Công nghệ Tokyo

(Tokyo Tech) phát triển. Nghiên cứu đã được

công bố trên tạp chí Plant.

Nghiên cứu tập trung vào tảo đỏ đơn

bào Cyanidioschyzon merolae. Các nhà khoa

học đã chứng minh rằng hàm lượng tinh bột

có thể tăng đáng kể trong C. merolae thông

qua khử hoạt tính TOR (mục tiêu của

rapamycin), một protein kinaza được biết

đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển

của tế bào. Nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy

sự gia tăng đáng kể hàm lượng tinh bột 12 giờ

sau khi TOR ngừng hoạt động do tiếp xúc với

rapamycin và điều này đã dẫn đến làm tăng

10 lần sau 48 giờ.

Quan trọng hơn, nghiên cứu đã nêu chi

tiết cơ chế làm tăng mạnh hàm lượng tinh bột.

Sử dụng phương pháp phổ khối lượng sắc ký

lỏng (LC-MS/MS), các nhà nghiên cứu đã

kiểm tra những thay đổi tinh vi trong cấu trúc

của hơn 50 protein tham gia vào kích hoạt

quá trình tích tụ tinh bột. Kết quả là nhóm

nghiên cứu đã xác định GLG1 là protein quan

trọng. GLG1 hoạt động theo cách tương tự

như glycogenin, loại enzyme được tìm thấy

trong các tế bào nấm men và động vật, có liên

quan đến sự khởi đầu tổng hợp tinh bột (hoặc

glycogen). Cơ chế này sẽ là mối quan tâm to

lớn đối với nhiều ngành công nghiệp đang tìm

cách mở rộng sản xuất nhiên liệu sinh học và

hóa chất sinh học có giá trị gia tăng.

Những phát hiện này có thể thúc đẩy

sản sinh các chất phụ gia nhiên liệu, dược

phẩm, mỹ phẩm và nhựa sinh học thân thiện

với môi trường, cùng với việc loại bỏ túi nhựa

và ống hút dùng một lần ở nhiều nơi trên thế

giới.

So với cây trồng trên cạn, tảo rất hấp

dẫn do năng suất quang hợp cao và khả năng

canh tác tương đối dễ dàng. Tinh bột,


triacylglycerol (TAG) và các thành phần sinh

khối tảo khác ngày càng được xem là phương

thức triển vọng và mạnh mẽ để đóng góp cho

các Mục tiêu Phát triển bền vững (SDGs) do

Liên Hợp Quốc đề ra.

Nhóm nghiên cứu cho rằng cần thực

hiện nhiều nghiên cứu sử dụng các loài tảo

khác, cũng như các loài thực vật cao hơn như

Arabidopsis thaliana để cung cấp thêm thông

tin về các cơ chế phân tử cơ bản đằng sau sự

tích tụ của tinh bột. "Thông tin này sẽ giúp

phát triển công nghệ để cải thiện năng suất

sinh tổng hợp tinh bột và đồng thời cải thiện

sản xuất sinh khối bền vững và năng lượng

sinh học", ông Imamura nói.



**************

Thu hồi dưỡng chất từ nước chế biến thủy sản

Nước từ ngành công nghiệp chế biến

thủy sản chứa các chất dinh dưỡng có giá trị,

có thể được sử dụng làm thực phẩm hoặc

thức ăn nuôi trồng thủy sản. Nhưng hiện nay,

nước chế biến thủy sản được xử lý như chất

thải. Giờ đây, một dự án nghiên cứu của

trường Đại học Công nghệ Chalmers, Thụy

Điển cho thấy tiềm năng tái chế các chất dinh

dưỡng này để đưa trở lại chuỗi thức ăn.

Trong quá trình chế biến thức ăn cho

cá trích, tôm và trai, khối lượng lớn nước chế

biến liên tục được ngành công nghiệp thủy

sản bơm ra dưới dạng chất thải. Nước được

sử dụng khi đun sôi tôm hoặc trai hoặc khi

filê, ướp muối và ướp nước cá trích. Khoảng

7000-8000 lít nước được sử dụng để chế biến

ướp 1 tấn cá trích, trong khi cần 50.000 lít

nước cần cho mỗi tấn tôm bóc vỏ hoặc cho 3

tấn tôm sống.

Tuy nhiên, các dòng nước này chứa

protein, peptit, chất béo và vi chất dinh

dưỡng, nên có thể được tái chế và sử dụng, ví

dụ bởi ngành công nghiệp thực phẩm để làm

thành phần thức ăn chăn nuôi hoặc nuôi trồng

vi tảo. Trên thực tế, nước đun sôi còn sót lại

từ việc chế biến tôm về cơ bản là một nguồn

cung cấp sẵn có.

Dự án nghiên cứu ở Bắc Âu có tên là

Novaqua do GS. Ingrid Undeland tại Khoa

Sinh học và Kỹ thuật sinh học thuộc trường

Đại học Công nghệ Chalmers điều phối, hiện

đã chứng minh tiềm năng chiết xuất các chất

dinh dưỡng quan trọng này từ nước chế biến

thủy sản.

Dự án này được khởi động vào năm

2015 với mục tiêu thu hồi các chất dinh

dưỡng từ nước chế biến thủy sản và đưa ra

những phương thức sử dụng theo hướng mới.

Một phương pháp tương tự đã được thực hiện

thành công trong ngành công nghiệp sữa, nơi

nước sữa, chất lỏng còn lại từ hoạt động sản

xuất pho mát, được sử dụng cho sản phẩm

dinh dưỡng trong thể thao, cũng như trong

nhiều loại thực phẩm khác.

Khi đo thành phần của nước thải chế

biến thủy sản, nhóm nghiên cứu đã phát hiện

ra chúng chứa đến 7% protein và 2,5% chất

béo. Trong nước chế biến tôm, astaxanthin,

một sắc tố đỏ và chất chống oxy hóa thường

được sử dụng như thực phẩm bổ sung, cũng

xuất hiện.

"Các tính toán của chúng tôi cho thấy

trong một nhà máy chế biến cá trích, có đến

15% lượng protein từ cá trích lẫn vào nước

thải và được xử lý như chất thải, qua đó, bị

mất đi", Ingrid Undeland giải thích.

Sử dụng quy trình hai bước, nhóm

nghiên cứu đã tìm cách thu hồi tới 98%

protein và 99% chất béo giàu omega 3. Quá


trình này tạo ra sinh khối một nửa là rắn và

chất lỏng giàu chất dinh dưỡng. Sau khi khử

nước, sinh khối từ nước sôi của tôm được

chứng minh chứa 66% protein và 25% chất

béo. Hai thử nghiệm đã được thực hiện cùng

với trường Đại học Gothenburg và Skretting

ARC thông qua sử dụng sinh khối mới như

một thành phần trong thức ăn cho cá hồi và

đã thu được những kết quả đáng khích lệ.

Chất lỏng chứa dinh dưỡng đã được sử

dụng cho cá đông lạnh để bảo vệ cá khỏi bị

ôi. Bên cạnh đó, chất lỏng này cũng được thử

nghiệm làm chất nuôi cấy vi tảo và được

chứng minh là tăng cường sự phát triển của

hai loại tảo. Sinh khối tảo sau đó có thể được

dùng làm nguồn protein hoặc chất nhuộm.

Nhìn chung, dự án nghiên cứu đã chỉ ra

một số phương thức để tái chế các chất dinh

dưỡng hiện đang bị thất thoát trong nước chế

biến thủy sản. Bước tiếp theo là thực hiện thử

nghiệm trong ngành công nghiệp thủy sản.

Ở Thụy Điển, nước chế biến thủy sản

được lọc ở phạm vi nhất định trước khi được

đưa ra khỏi các nhà máy. Điều này có nghĩa

là nhiều đơn vị chế biến thủy sản đã trang bị

công nghệ tuyển nổi cần cho bước thứ hai của

hoạt động thái chế dòng thải. Nhưng cũng có

những khoản đầu tư. Thách thức chính sẽ là

các vấn đề liên quan đến chi phí.

Nghiên cứu hiện tiếp tục trong khuôn

khổ dự án AquaStream mới, được tài trợ bởi

Quỹ Hàng hải và Nghề cá châu Âu. Bita

Forghani Targhi chỉ ra rằng một bước quan

trọng tiếp theo sẽ bao gồm tư vấn các doanh

nghiệp địa phương, phỏng vấn họ về các dòng

thải và xác minh sự mất đi chất dinh dưỡng

hiện tại thông qua mô tả đặc điểm chính của

nước chế biến.



**************

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Phát hiện cơ chế phát quang của nấm và tạo ra các men phát quang

Các nhà khoa học Nga cùng với các đồng

nghiệp từ Anh, Tây Ban Nha, Braxin, Nhật

Bản và Áo đã mô tả đầy đủ cơ chế phát quang

của nấm. Theo đó, nấm chỉ sử dụng bốn loại

enzym chính để phát sáng và việc chuyển đổi

các enzym này thành các sinh vật khác làm

cho chúng phát quang sinh học.


Một số sinh vật sống có thể phát sáng

do các phản ứng hóa học đặc biệt xảy ra

trong cơ thể của chúng. Các sinh vật này

được gọi là sinh vật phát quang sinh học,

chẳng hạn đom đóm, sứa và sâu. Các sinh vật

sử dụng khả năng này để thu hút con mồi,

dọa những kẻ săn mồi, giao tiếp hoặc ngụy

trang. Các nhà khoa học đã xác định được

rằng hàng nghìn sinh vật phát quang sử dụng

tổng cộng khoảng 40 cơ chế hóa học khác

nhau để phát sáng. Hầu hết các cơ chế này

chỉ được nghiên cứu một phần.

Việc giải mã cơ chế phát quang của

nấm đã được thực hiện trong nhiều năm

nghiên cứu trước đây trên thực địa. Vào đầu

thế kỷ 19, người ta phát hiện ra rằng sợi nấm

làm cho cây phát sáng. Đến năm 2009,

Anderson G. Oliveira và Cassius V. Stevani,

đồng tác giả của bài báo này, đã khám phá ra

tất cả các loại nấm phát quang đều có chung

một cơ chế sinh hóa. Trong giai đoạn 2015-

2017, nhóm nghiên cứu ở Nga đứng đầu là

Ilia Yampolsky, đã thực hiện rất nhiều khám

phá quan trọng. Đặc biệt, nhóm nghiên cứu

đã xác định được cấu trúc của luciferin, phân

tử phát sáng khi bị oxy hóa. Trong nghiên

cứu mới, các nhà khoa học đã phát hiện một

tập hợp enzym tạo ra phân tử này, cũng như

luciferase, enzym phát quang.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng nhiều

loại tế bào để kiểm tra hoạt tính của

luciferase, bao gồm các tế bào ung thư ở

người và phôi ếch móng (clawed frog). Trong

tất cả các trường hợp, nhóm nghiên cứu đã

thu kết quả tích cực: gen được đưa vào hoạt

động trong tế bào, sẽ phát quang khi được bổ

sung luciferin.

Hệ thống phát quang của nấm đơn giản

một cách đáng ngạc nhiên. Các nhà khoa học

đã phát hiện ra các enzym thực hiện “chu

trình axit caffeic” trong các tế bào nấm: con

đường cho quá trình sinh tổng hợp luciferin

và phát xạ ánh sáng. Hoạt động của các

enzym này là cần thiết và đủ cho bất kỳ sinh

vật nào sản sinh caffeic-acid cũng có thể phát

quang. Và nếu một sinh vật không chứa axit

caffeic, khả năng phát quang của nó có thể

được tạo ra bằng cách bổ sung hai enzym, mà

các tác giả đã chứng minh bằng cách biến đổi

chủng nấm men phát quang trong bóng tối.

Yuliana Mokrushina, đồng tác giả

nghiên cứu cho rằng phát hiện mở ra cơ hội

cho nghiên cứu cơ bản theo hướng mới, như

trong sinh thái nấm hoặc trong vật lý quang

học của enzym, cũng như phát triển công

nghệ phân tử mới.

Hệ thống mới có thể được sử dụng để

quan sát nhiều quá trình sinh học như theo dõi

sự phát triển của khối u và di chuyển của các

tế bào ung thư, cũng như bào chế thuốc mới.



**************

Y DƯỢC

Liệu pháp điện xung cột sống giúp người bị liệt khỏi bệnh

Nguồn: arstechnica.com

Đa phần bệnh nhân bại liệt đều cảm

thấy tù túng từ khi tai nạn cướp đi khả năng

đi lại trên chính đôi chân của mình và cuộc

sống của họ phải gắn liền trên chiếc xe lăn.

Tuy nhiên, với đột phá trị liệu mới,

liên quan đến việc sử dụng liệu pháp điện

xung cột sống, được các nhà nghiên cứu Thụy

Sĩ thử nghiệm trong nhiều năm qua, các bệnh

nhân bị liệt có thể lại tự bước đi trên chính

https://cdnimg.vietnamplus.vn/t660/Uploaded/hotnnz/2018_11_01/bi_liet.jpg


đôi chân của mình, mở ra những hy vọng về

một cuộc sống mới cho họ.

Để thu được kết quả trên, một nhóm

các nhà khoa học gồm các nhà giải phẫu thần

kinh và kỹ sư đã nghiên cứu và thử nghiệm

trong hơn 10 năm liệu pháp điện xung mục

tiêu kích thích các cơ riêng lẻ theo đúng trình

tự vận hành của não bộ. Các xung điện này có

được là nhờ một thiết bị được cấy vào cột

sống liên kết chặt chẽ với những vùng kiểm

soát các cơ ở phần dưới cơ thể.

Theo nhà khoa học thần kinh Gregoire

Courtine, sau vài tháng áp dụng liệu pháp

xung điện mục tiêu, cả 3 bệnh nhân tham gia

thử nghiệm đã có thể vận động các cơ bị liệt

mà không phải kích thích điện. Điều đáng

ngạc nhiên là tất cả đã có thể tự bước đi mà

không cần bất kỳ sự hỗ trợ nào, kể cả đôi tay.

Các nhà nghiên cứu cho rằng việc sử

dụng liệu pháp điện xung mục tiêu, kết hợp

với chương trình trị liệu tích cực, dường như

đã phát huy hiệu quả trong việc phục hồi các

liên kết thần kinh vốn đã bị mất đi khi bệnh

nhân bị thương.

Trong quá trình điều trị, các nhà

nghiên cứu bắt đầu quá trình xung điện hướng

vào một cơ nhằm thôi thúc bệnh nhân bắt đầu

di chuyển. Các cảm ứng trên chân phát hiện

chuyển động nay như giai đoạn ban đầu của

một bước đi. Sau đó, các nhà khoa học tiếp

tục tiến hành các xung điện mục tiêu nhằm

kích thích các chuyển động cơ cần thiết để

hoàn thành bước đi. Trong suốt quá trình lặp

đi lặp lại, các bệnh nhân đã nghĩ về việc di

chuyển các cơ và bước đi.

Do các tế bào thần kinh trong não

được kích thích gần như cùng lúc với xung

điện, nên liệu pháp này được cho là đã "kết

nối lại" não bộ với cơ. Chính vì vậy, bệnh

nhân có thể chỉ huy cơ chuyển động mà

không cần xung điện.

Nghiên cứu này đã nhận được đánh giá

cao từ các chuyên gia thần kinh, gọi đây là

"bước nhảy khổng lồ" trong việc điều trị chấn

thương tủy sống.

Tuy nhiên, nhà khoa học thần kinh

Courtine cảnh báo vẫn phải nghiên cứu và

điều chỉnh liệu pháp trên, bởi cả ba bệnh nhân

mới chỉ bước được các bước đi ngắn và vẫn

dựa chủ yếu vào xe lăn.

Công trình nghiên cứu của các nhà

khoa học Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ

này được công bố trên tạp chí Nature số ra

ngày 31/10.

Theo vietnamplus.vn, 01/11/2018


**************

Cánh tay sinh học điều khiển bằng tín hiệu não

Các nhà khoa học Áo đã giới thiệu một

cánh tay giả có thể được điều khiển bằng ý

nghĩ, đem lại nhiều triển vọng mới cho những

người khuyết tật.

Đối với những người bình thường thì

đánh răng, cạo râu là chuyện đơn giản. Nhưng

với anh Edmund Rath, người mất cánh tay

trái trong tai nạn xe tải năm ngoái, thì

đây chẳng khác gì một thách thức trớ trêu.

May thay, vào tháng 5 vừa qua anh

được các bác sĩ phẫu thuật ở Áo lựa chọn là

người đầu tiên tham gia ca phẫu thuật gắn tay

giả có thể dùng các tín hiệu não để điều

khiển.

Edmund Rath có thể điều khiển cánh tay sinh học bằng tín hiệu từ não bộ. Cùng lúc, cánh tay này

còn có thể gửi tín hiệu theo hướng ngược lại

Quy trình này vốn được biết đến với

tên gọi tích hợp xương (osseointegration, gọi


tắt là OI), gồm cấy một thanh kim loại vào

xương trên phần tay còn lại của Rath. Thanh

kim loại này có mối nối bên ngoài với cẳng

tay giả sau đó sẽ được các bác sĩ gắn vào bắp

tay cho anh.

Trong ca phẫu thuật được truyền hình

trực tiếp, các bác sĩ đã lấy những dây thần

kinh từng được sử dụng để điều khiển cánh

tay của Rath rồi nối chúng với phần cơ trên

bắp tay còn lại. Các bác sĩ gọi quy trình này

là phục hồi chức năng thần kinh của các vùng

cơ cụ thể.

Và nhờ đó, khi anh nghĩ tới việc di

chuyển bàn tay, các cơ trên bả vai của anh co

lại và được các điện cực trong cánh tay giả

nhận biết từ đó giúp anh thực hiện những cử

động có chủ đích. Hơn nữa, cánh tay này còn

có thể gửi tín hiệu theo hướng ngược lại.

Cánh tay sinh học do các nhà khoa học Áo chế tạo hiện có thể giúp người dùng thực hiện 6 chức

năng, trong đó có nắm và mở bàn tay

Anh Edmund Rath vui mừng chia

sẻ: “Tay giả thông thường sẽ không đem đến

sự tự do nào cả. Bạn gần như chẳng thể di

chuyển chúng ra sau, ra trước hay sang trái

hoặc phải. Nhưng với cánh tay này tôi có thể

cử động giống như tay thật vậy. Giờ đây tôi

đã có thể nâng cả cánh tay lên qua đầu để mặc

áo rồi. Thậm chí tôi còn có thể gập khuỷu tay

vào nữa này”.

Sau gần 6 tháng lắp tay sinh học điều

khiển bằng tín hiệu não, Rath đã có thể thực

hiện được 6 chức năng khác nhau của cánh tay

đặc biệt này, trong đó có nắm và mở bàn tay.

"Tôi không có ý định thay đổi cả thế

giới, nhưng mỗi ngày, việc luyện tập để có

thể điều khiển cánh tay thuần thục là mục tiêu

của tôi. Tôi mong muốn có thể tự mình chăm

sóc bản thân càng nhanh càng tốt”,

anh Edmund Rath nói.

Trên thế giới hiện có hàng triệu người

đang sống trong cảnh mất tay hoặc chân,

trong đó riêng ở Mỹ đã là 2 triệu người. Con

số này được dự đoán còn tăng cao hơn do các

căn bệnh thường thấy như tiểu đường.

Các nhà khoa học Áo cho biết, bước

tiếp theo sẽ là hoàn thiện và đưa vào thử

nghiệm lâm sàng hệ thống phản hồi xúc giác

trên cánh tay, qua đó, bệnh nhân sẽ dễ dàng

cảm thấy sự khác biệt giữa các loại bề mặt,

hay vật đang cầm nắm.

Kỹ thuật OI lần đầu tiên được nhà

nghiên cứu người Thụy Điển Per-Ingvar

Branemark phát minh vào những năm 1950

và chủ yếu được dùng trong phẫu thuật ghép

xương răng. Một đặc điểm của kỹ thuật OI là

người dùng có thể có cảm thụ được một số

cảm giác từ những rung động cơ học trong

xương hàm của họ nhưng hiện chưa có kỹ

thuật tương ứng để khôi phục xúc giác.



**************

Đĩa đệm sinh học mới được phát triển từ chính các tế bào của người bệnh

Đau lưng và cổ thường là do các đĩa

đệm bị thoái hóa tiến triển tách rời đốt sống

cột sống. Nhờ nghiên cứu đa ngành mới,

chúng ta có thể sớm có giải pháp tốt hơn cho

vấn đề này: đĩa đệm sinh học được phát triển

từ các tế bào của chính người đó.

Sự thoái hóa đĩa đệm giữa là một vấn

đề phổ biến ảnh hưởng đến rất nhiều người.

Thông thường các đĩa đệm khỏe mạnh có tác

dụng giúp cơ thể vận động linh hoạt hơn cũng

như chịu lực và giảm chấn động, xóc khi cơ

thể vận động. Nếu đĩa đệm bị mòn, nó có thể


gây đau ở các vùng khác nhau của lưng hoặc

cổ của một người.

Các phương pháp điều trị thoái hóa đĩa

đệm hiện nay giữa bao gồm chủ yếu là thực

hiện phẫu thuật tổng hợp cột sống và thay thế

các đĩa bị hư hỏng bằng đĩa nhân tạo. Tuy

nhiên, những cách tiếp cận này mang lại lợi

ích hạn chế bởi vì chúng không thể khôi phục

đầy đủ chức năng của đĩa đệm, phẫu thuật

thay thế đĩa đệm là rất khó. Các bác sĩ phẫu

thuật phải cẩn thận lấy hết đĩa đệm cũ, nếu

không đóng đĩa đệm nhân tạo sẽ chèn vào tủy

sống gây đau đớn hoặc liệt.

Hiện tại, một nhóm nghiên cứu đa

ngành của Trường Đại học Y Perelman thuộc

Trường Đại học Pennsylvania, Trường Kỹ

thuật và Khoa học Ứng dụng, và Trường Đại

học Thú y phối hợp cùng nghiên cứu phát

triển các đĩa đệm sinh học được tạo ra từ các

tế bào gốc của một cá nhân nhằm mục đích

giải quyết vấn đề này.

Tế bào gốc là các tế bào có khả năng

"biến đổi" thành bất kỳ tế bào chuyên biệt

nào. Đó là lý do tại sao nó trở thành trọng tâm

của nhiều nghiên cứu y học, bao gồm cả

nghiên cứu hiện tại.

Các nhà nghiên cứu tại Trường Đại

học Pennsylvania đã nghiên cứu về các mô

hình đĩa sinh học trong phòng thí nghiệm sau

đó trong các nghiên cứu động vật nhỏ và gần

đây nhất trong các nghiên cứu động vật lớn

suốt 15 năm qua.

Giáo sư Robert L.Mauck, đồng tác giả

cao cấp của nghiên cứu này cho biết: “Đây là

một bước tiến quan trọng. Việc phát triển một

đĩa lớn trong phòng thí nghiệm để đưa nó vào

không gian trên đĩa và sau đó để nó bắt đầu

tích hợp với mô tự nhiên xung quanh là một

thành công đầy hứa hẹn”.

“Các tiêu chuẩn chăm sóc hiện tại

không thực sự khôi phục được đĩa đệm, vì vậy

chúng tôi hy vọng rằng với thiết bị đĩa đệm

sinh học này có thể phục hồi lại chức năng và

lấy lại đầy đủ các chuyển động cho khớp”,

ông nhấn mạnh.

Các nghiên cứu trên động vật thành

công cho đến nay

Trước đây, các nhà nghiên cứu đã thử

nghiệm các đĩa đệm mới có tên gọi là “cấu

trúc lớp góc cạnh giống như đĩa đệm”

(DAPS) ở đuôi chuột trong thời gian 5 tuần.

Trong nghiên cứu mới, có kết quả

công bố trên tạp chí Science Translational

Medicine, cho thấy nhóm nghiên cứu đã phát

triển thêm các đĩa được thiết kế tân tiến hơn

so với đĩa đệm cũ, được đặt tên là DAPS sửa

đổi đầu mút (endplate-modified DAPS). Sau

đó họ đã thử nghiệm trên chuột một lần nữa,

thời gian thử nghiệm là 20 tuần. Kết quả sau

thử nghiệm cho thấy, cấu trúc mới của đĩa

sinh học cho phép nó giữ được hình dạng tốt

hơn, và tích hợp dễ dàng hơn với các mô

xung quanh.

Sau khi kiểm tra một số mô sâu và

phân tích cơ học kết hợp dùng quét MRI, các

nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng, trong mô

hình chuột, eDAPS đã khôi phục lại cấu trúc

và chức năng đĩa gốc một cách hiệu quả.

Thành công ban đầu này đã thúc đẩy

nhóm nghiên cứu thực hiện thử nghiệm

eDAPS ở những con dê và cấy thiết bị vào

các gai cột sống cổ tử cung của một số loài

động vật khác. Họ giải thích rằng, chọn thử

nghiệm trên dê là do đĩa phình trong cột sống

cổ tử cung loài này có kích thước tương tự

như ở người. Hơn nữa, dê có tầm vóc bán

thẳng đứng, cho phép các nhà nghiên cứu đưa

nghiên cứu của họ tiến gần hơn đến các thử

nghiệm trên người.

Hy vọng mới cho các bệnh nhân thoái

vị đĩa đệm

Các thử nghiệm này của các nhà

nghiên cứu trên dê cũng rất thành công. Họ

nhận thấy rằng eDAPS tích hợp tốt với các


mô xung quanh và chức năng cơ học của đĩa

ít nhất là phù hợp (không nói là vượt trội) với

đĩa cổ tử cung ban đầu của dê. Bước tiếp theo

sẽ bao gồm tiến hành thử nghiệm sâu hơn,

rộng hơn ở dê, điều này sẽ cho phép các nhà

khoa học hiểu rõ hơn về hoạt động của

EDAPS. Họ cũng lên kế hoạch thử nghiệm

eDAPS trong các mô hình thoái hóa đĩa đệm

ở người, do đó hy vọng sẽ tiến gần hơn đến

các thử nghiệm lâm sàng.



**************

Phát hiện chất ức chế viêm mới

Một nhóm các nhà nghiên cứu đa

ngành dẫn đầu là các nhà khoa học tại Viện

Karolinska ở Thụy Điển đã tạo ra một phân tử

thuốc kháng viêm có cơ chế hoạt động mới.

Bằng cách ức chế một loại protein nhất định,

nhóm nghiên cứu có thể làm giảm các tín hiệu

kích ứng tình trạng viêm. Nghiên cứu đã được

công bố trên tạp chí Science, được thực hiện

phối hợp với trường Đại học Texas, Đại học

Uppsala và Đại học Stockholm.

GS. Thomas Helleday tại Khoa Ung

thư-Bệnh học thuộc Viện Karolinska, Thụy

Điển và là trưởng nhóm nghiên cứu cho biết:

“Chúng tôi đã phát triển được một phân tử

thuốc mới ức chế viêm. Nó tác động đến

protein mà chúng tôi tin rằng là cơ chế chung

cho tình trạng viêm diễn ra trong tế bào”.

Phát hiện này là kết quả của nhiều năm

nghiên cứu về cách cơ thể sửa chữa ADN.

Một trong những mục tiêu là để chống ung

thư bằng cách gây tổn thương ADN của các

tế bào khối u. Một số kết quả đột phá theo

báo cáo đã dẫn đến liệu pháp mới cho ung thư

vú và ung thư buồng trứng bẩm sinh thông

qua sử dụng chất ức chế PARP sẵn có trong

vài năm qua.

Giờ đây, nhóm nghiên cứu đã tạo ra

được một phân tử mới để ức chế enzym giúp

sửa chữa tổn thương oxy cho ADN với khả

năng giảm viêm. Enzym OGG1 được xem ra

ngoài sửa chữa ADN, còn gây viêm.

Chất ức chế ngăn chặn giải phóng các

protein gây viêm như TNF alpha. Trong các

thử nghiệm trên chuột bị bệnh phổi cấp tính,

các nhà nghiên cứu đã giảm viêm thành công

cho chuột.

GS. Helleday cho rằng: "Phát hiện này

có thể cho ra đời một liệu pháp mới điều trị

bệnh rất nặng. Chúng tôi sẽ phát triển chất

ức chế OGG1 để kiểm tra xem liệu nó có thể

dẫn đến phương pháp điều trị mới cho các

bệnh viêm nhiễm để chữa trị hoặc giảm các

bệnh như nhiễm trùng huyết, bệnh phổi tắc

nghẽn mãn tính (COPD) và hen suyễn nặng".



**************

Phân tử chống lão hóa' có thể cải thiện phương pháp điều trị gan và thận

Các nhà khoa học đã tiết lộ rằng một

loại enzyme có mặt trong gan và thận gây ức

chế hoạt động của một phân tử đóng một vai

trò quan trọng của quá trình chuyển hóa và

tuổi thọ của tế bào. Nghiên cứu của họ cho

thấy rằng việc ngăn chặn enzyme này có thể

là một cách bảo vệ sức khỏe của các cơ quan

này.

Nicotinamide adenine dinucleotide

(NAD +) được gọi là "phân tử chống lão hóa"


bởi vì nghiên cứu đã chỉ ra rằng nồng độ của

nó giảm dần theo tuổi tác và việc khôi phục

chúng có thể duy trì khoẻ mạnh nhiều năm,

kéo dài tuổi thọ.

Sự gia tăng phân tử “chống lão hoá” có thể thúc đẩy điều trị các bệnh gan và thận

Phân tử này đóng một vai trò quan

trọng trong các quá trình sinh học giúp tế bào

có được năng lượng và duy trì sức khỏe,

chẳng hạn như trao đổi chất, sửa chữa DNA,

biểu hiện gen và tín hiệu tế bào.

Các nhà khoa học phân lớp NAD +

như một coenzyme, có nghĩa là nó không

hành động một mình mà còn giúp các enzym

thúc đẩy các quá trình phát triển tế bào quan

trọng này. Một nhóm enzym mà NAD+ có

liên kết mật thiết đó là sirtuins.

Các nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng khi

NAD+ giảm theo độ tuổi, nó làm giảm hoạt

động của sirtuin theo những chiều hướng ảnh

hưởng đến sự giao tiếp giữa nhân tế bào và ty

thể của nó (là những ngăn nhỏ xíu tạo ra năng

lượng cho tế bào).

Nghiên cứu gần đây, École

Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)

của Thụy Sĩ, đã được công bố trên tạp chí

Nature, đã xác định được hai hợp chất có thể

khôi phục mức NAD + bị suy giảm dần trong

gan và thận.

Các tế bào tổng hợp NAD+ từ đầu

bằng cách sử dụng tryptophan axit amin làm

các khối kiến tạo chính.

Quá trình tổng hợp de novo (tổng hợp

mới) đòi hỏi sự hiện diện của một số enzyme,

bao gồm cả một enzzym có tên gọi là

aminocarboxymuconate-semialdehyde

decarboxylase (ACMSD), có tác dụng hạn

chế việc sản xuất NAD+.

Nhóm nghiên cứu mô tả được cách

thức mà ACMSD kiểm soát mức NAD +

trong các tế bào. Họ đã chứng minh cho thấy

cơ chế này giống nhau ở cả loài

Caenorhabditis elegans (giun tròn) và chuột,

và việc ‘đóng’ ACMSD làm tăng hoạt động

của cả NAD+ và ty thể.

Thuốc ức chế ACMSD có chọn lọc

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng

việc ngăn chặn ACMSD cũng làm tăng hoạt

động của một trong những sirtuins mà NAD +

làm việc cùng với nó. Mức hoạt động sirtuin

cao kết hợp với sự tổng hợp NAD + gia tăng

làm thúc đẩy hoạt động các ty thể.

Nhóm nghiên cứu sau đó đã thử

nghiệm hiệu quả của hai chất ức chế ACMSD

có chọn lọc trong các mô hình động vật mắc

bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu và tổn

thương thận. Cả hai hợp chất này cho thấy có

sự "duy trì bảo tồn" chức năng gan và thận.

Elena Katsyuba, Viện Interfaculty về

Bioengineering tại EPFL, tác giả nghiên cứu

nói: “Do enzyme được tìm thấy chủ yếu ở

thận và gan nên chúng tôi muốn kiểm tra khả

năng của các chất ức chế ACMSD để bảo vệ

các cơ quan này khỏi bị thương”.

Vì ACMSD không xảy ra ở những bộ

phận khác trong cơ thể, phát hiện này có thể

mở đường cho một phương pháp điều trị bảo

vệ làm tăng NAD + mà không ảnh hưởng đến

các cơ quan khác.



**************

Da nhân tạo từ vi tảo, cung cấp oxi giúp vết thương mau lành

Loại da mới từ các vi tảo, thường được

tìm thấy trong sông, suối, ao hồ, có thể quang

hợp và sản sinh ra oxi, nhờ đó tái tạo những

vùng da bị tổn thương.


Tại buổi diễn thuyết ở trường đại học

Santiago de Chile, nhà khoa học Egaña, tiến

sĩ chuyên ngành Sinh học người và Dược lý,

đã lý giải rằng, sau 8 năm phân tích và thử

nghiệm trên chuột, lợn và cá, ông đang lên kế

hoạch cho các cuộc thử nghiệm lâm sàng trên

người ở bệnh viện Hospital del Salvador, thủ

đô Santiago với 20 bệnh nhân bị các thương

tổn hở trên da.

“Giai đoạn này sẽ kéo dài khoảng 6

tháng. Một bước đi nhỏ nhưng vô cùng quan

trọng để có thể kiểm nghiệm sự an toàn của

công nghệ. Nếu an toàn, chúng ta có thể áp

dụng công nghệ này cho nhiều loại bệnh nhân

khác trong đó có cấy ghép nội tạng và các

bệnh nhân bị ung thư’, tiến sĩ Egaña cho biết.

Nhà khoa học Tomas Egaña mô tả công trình nghiên cứu của mình ở trường

đại học Santiago de Chile hôm 15/11 vừa qua

Nghiên cứu mở ra những hy vọng mới

trong kỹ thuật ghép da nhờ vào việc cấy vi

tảo đã được chỉnh sửa gen để sản xuất oxi, và

nhờ đó tái tạo những vùng da bị tổn thương.

“90% tế bào trên cơ thể của chúng ta

không hẳn là… con người. Cơ thể người là

một hệ thống sinh thái thực sự nơi các vi sinh

vật và các tế bào người cùng tồn tại. Điều

chúng ta muốn xác định là chuyện gì sẽ xảy

ra trong cơ thể nếu chúng ta cấy các vi tảo có

thể quang hợp này lên da”, tiến sĩ Egaña phát

biểu trong bài thuyết trình.

Quang hợp là quá trình mà theo đó

thực vật phá vỡ các phân tử nước nhờ vào

nguồn năng lượng từ ánh sáng mặt trời, từ đó

nhả ra oxi, phụ phẩm mà bất cứ loài sinh vật

sống nào trên Trái Đất cũng cần đến, nhà

khoa học Chile cho biết.

“Câu hỏi phức tạp là chúng ta thu được

gì nếu chúng ta có thể mô phỏng quá trình

này trong điều trị bệnh khi mà có quá nhiều

bệnh sinh ra do thiếu oxi như xuất huyết, các

cơn đau tim và các thương tổn lớn không

lành?”, tiến sĩ Egaña nói thêm.

Miếng da quang hợp màu xanh từ vi tảo hứa hẹn giúp vết thương mau lành hơn

Giai đoạn thứ 2 của nghiên cứu sẽ ứng

dụng công nghệ này trong các ca cấy ghép

nội tạng để nội tạng có thể sống lâu hơn khi

nằm ở ngoài cơ thể, và trong điều trị ung thư

nhằm “tẩy” các tế bào ung thư trên diện rộng.

Mục tiêu chủ yếu của các thử nghiệm

lâm sàng đầu tiên này là tìm cách ngăn sự đào

thải của cơ thể đối với phần da quang hợp

được cấy ghép và theo đó, 6 tháng thử

nghiệm cũng sẽ quyết định phạm vi ứng dụng

tiềm năng của kỹ thuật này trong các lĩnh vực

y khoa khác.

Ý tưởng này xuất hiện sau khi tiến sĩ

Tomas Egaña nhận thấy, vết thương trên diện

rộng khó lành là do không được cung cấp oxi

đầy đủ từ mạch máu khiến quá trình oxi hóa

xảy ra chậm. Vật liệu quan trọng làm nên da

nhân tạo này là các vi tảo thường được tìm

thấy trong nguồn nước ngọt từ sông, suối, ao

hồ. Trong nghiên cứu ban đầu, da nhân tạo từ

vi tảo chỉ có tuổi thọ 10 ngày nhưng cũng đủ

để phục hồi vết thương trên diện rộng.



**************


Tụy nhân tạo thông minh, tương lai cho bệnh nhân tiểu đường

Với thiết bị mới này, bệnh nhân tiểu

đường loại 1 sẽ thoát khỏi chiếc ống tiêm, thoát

khỏi mọi lo lắng về mức độ insulin gây ra nguy

cơ hạ đường huyết.

Diabeloop, một công ty khởi nghiệp của

Pháp sắp đưa ra thị trường tuyến tụy nhân tạo

đầu tiên trên thế giới. Trong buổi ra mắt trước

giới truyền thông mới đây, ông Erik

Huneker, người sáng lập Diabeloop, cho

biết thiết bị được thiết kế dành cho bệnh nhân

tiểu đường loại 1 và hiện đã được châu Âu cấp

chứng nhận CE. Đây là chứng nhận dành cho

các sản phẩm thích hợp cho sức khỏe, an toàn

và thân thiện với môi trường.

Toàn bộ tuyến tụy nhân tạo DBLG1, bao gồm máy bơm tự động điều chỉnh mức độ insulin, bộ cảm biến theo dõi đường máu và hệ điều hành bỏ túi

chỉ nhỏ như một chiếc điện thoại

Được biết chỉ riêng tại Pháp, có tới 10 %

bệnh nhân tiểu đường loại 1 trong tổng số

những bệnh nhân tiểu đường, tức vào khoảng

300.000 người. Với thiết bị mới này, từ nay

những người này sẽ thoát khỏi chiếc ống tiêm,

thoát khỏi mọi lo lắng về mức độ insulin gây ra

nguy cơ hạ đường huyết có thể dẫn tới hôn mê

hoặc các nguy cơ biến chứng nghiêm trọng lâu

dài.

Thiết bị có tên "Hệ thống DBLG1", bao

gồm một máy bơm chỉ nhỏ như hộp diêm quẹt

nhưng mỏng hơn dán trên cánh tay và một bộ

cảm biến được đặt tại khoang bụng.

Thông qua kết nối Bluetooth, thông tin

về đường máu được truyền đến phần thứ ba của

tuyến tụy nhân tạo, nằm trong túi của bệnh

nhân. Đây là một chiếc điện thoại thông minh

tinh vi và được cá nhân hóa, có nhiệm vụ phân

tích các thông tin từ cảm biến bằng các thuật

toán phức tạp có tính đến các thông số khác

nhau (trọng lượng của bệnh nhân, tác động

của tốc độ insulin...) và lượng đường trong

máu để máy bơm tự động điều chỉnh liều

insulin cần thiết.

Thiết bị vô cùng đơn giản, chỉ cần gắn lên cơ thể và bỏ vào túi hệ điều hành

Trong thực nghiệm lâm sàng trên 36

bệnh nhân tiểu đường loại 1 ở 9 trung tâm y tế

khác nhau tại Pháp cùng 60 bệnh nhân khác

bên ngoài bệnh viện, DBLG1 đã chứng minh

hiệu quả xuất sắc. GS. Eric Renard, điều phối

viên của Khoa Nội tiết, Tiểu đường và Dinh

dưỡng tại Bệnh viện Đại học Montpellier cho

biết, các cuộc thực nghiệm này nhằm để bảo

đảm rằng mọi bệnh nhân đều biết làm thế nào

để sử dụng thiết bị đúng cách và dễ dàng.

Hiện Diabeloop đang có kế hoạch

thương mại hóa DBLG1 vào quý 1/2019 không

chỉ tại châu Âu mà còn ra cả quốc tế. Song

song, họ cũng sẽ tiếp tục nghiên cứu và phát

triển những phiên bản mới có bộ cảm biến đơn

giản hơn để các bệnh nhân không chuẩn, không

nhạy cảm với paracetamol... có thể sử dụng.

Ngoài ra, trong phiên bản đầu tiên,

DBLG1 chỉ mới được thiết kế cho người lớn,

do vậy họ sẽ điều chỉnh thuật toán, phát triển

phần mềm cũng như thử nghiệm lâm sàng các

phiên bản khác cho thanh thiếu niên từ 13 - 18

tuổi và kế tiếp là phiên bản cho độ tuổi 6 - 12.

Tuy nhiên, Diabeloop cũng cho biết

thêm, để có được DBLG1, cần phải có toa của

bác sĩ chuyên khoa tiểu đường và bệnh nhân

phải tới bệnh viện để được thiết đặt.



**************


Máy quét y tế toàn thân đầu tiên trên thế giới cung cấp hình ảnh 3D

Sau hơn một thập kỷ phát triển, máy

quét y tế toàn thân đầu tiên trên thế giới đã tạo

ra những hình ảnh 3D đầu tiên về cơ thể con

người. Thiết bị đột phá này chụp ảnh với tốc

độ nhanh hơn gần 40 lần so với máy quét PET

hiện nay và có thể chụp hình ảnh 3D về toàn

bộ cơ thể người trong một lần quét nhanh.

Máy quét toàn thân mới có tên là

EXPLORER, kết hợp chụp cắt lớp phát xạ

positron (PET) và chụp cắt lớp vi tính (CT).

Sau nhiều năm nghiên cứu, mẫu máy quét thử

nghiệm có kích thước bằng con linh trưởng

đã được tiết lộ vào năm 2016. Sau khi mở

rộng thử nghiệm, thiết bị đầu tiên có kích

thước bằng con người đã được chế tạo vào

đầu năm 2018.

Nhờ hợp tác giữa các nhà khoa học tại

trường Đại học California, Davis và các kỹ sư

tại Trung tâm Chăm sóc sức khỏe hình ảnh

đặt ở Thượng Hải, những hình ảnh đầu tiên

về con người từ máy quét cuối cùng đã được

tiết lộ. Kết quả nghiên cứu được mô tả không

có gì đáng kinh ngạc và nhóm nghiên cứu cho

rằng máy quét EXPLORER có thể cách mạng

hóa cả nghiên cứu lâm sàng và chăm sóc bệnh

nhân.

Ramsey Badawi, giám đốc phụ trách y

học hạt nhân tại trường Đại học Y tế Davis

cho rằng: "Chúng tôi có thể thấy các đặc

trưng không có được trên các lần chụp PET

thông thường. Và chuỗi động cho thấy chất

đánh dấu phóng xạ di chuyển xung quanh cơ

thể ba chiều theo thời gian, gây nên ảo giác.

Không có thiết bị nào có thể thu thập dữ liệu

này ở người, nên đây là điểm thực sự mới".

Máy quét EXPLORER mới tạo nên

những cải tiến rõ nét so với các hệ thống chụp

hình hiện nay. Thiết bị quét nhanh, tạo ra

hình ảnh toàn thân chỉ trong khoảng 20 đến

30 giây, nên nhạy hơn 40 lần so với các hệ

thống quét thương mại hiện tại.

Điều này có nghĩa là máy quét có thể

cung cấp hình ảnh chi tiết bằng cách sử dụng

chất đánh dấu phóng xạ liều thấp hơn mức hiện

có. Độ nhạy cao hơn cho phép các bác sĩ lâm

sàng chụp hình một số mục tiêu phân tử vượt

quá giới hạn của các hệ thống quét hiện tại.

Simon Cherry, đồng tác giả nghiên cứu

cho biết: “Sự cân bằng giữa chất lượng hình

ảnh, thời gian thu nhận và liều bức xạ tiêm sẽ

không giống nhau đối với các ứng dụng khác

nhau, nhưng trong mọi trường hợp, chúng tôi

có thể quét hiệu quả, nhanh hoặc sử dụng bức

xạ liều thấp hơn”.

Có lẽ ứng dụng mới và thú vị nhất của

hệ thống quét này là khả năng chụp toàn bộ

hình ảnh của cơ thể trong các lần quét đơn

giản nhất. Hệ thống PET hiện nay về cơ bản

là chậm và không hiệu quả do phải quét cùng

một lúc từng phần của cơ thể. Trong khoảng

thời gian dài từ 30 đến 40 phút, tất cả những

hình ảnh kích thước nhỏ hơn được tổng hợp

thành hình ảnh 3D lớn hơn. Tuy nhiên, điều

này hạn chế đáng kể khả năng của các bác sỹ

lâm sàng trong việc đo lường tác động của vật

gì đó di chuyển trên toàn bộ cơ thể trong thời

gian thực.

Máy quét EXPLORER có triển vọng

cung cấp một loại hình chẩn đoán hoàn toàn

mới như để đo lưu lượng máu hoặc cách một

người hấp thụ đường glucose trong thời gian

thực trên toàn bộ cơ thể. Hệ thống hình ảnh

mới vẫn cần trải qua một số thử nghiệm và

xác minh trước khi chuyển sang sản xuất

thương mại.

Nghiên cứu mới sẽ được trình bày tại

Hội nghị thường niên Bắc Mỹ của Hiệp hội X

quang sắp tới diễn ra ở Chicago.




**************

Công nghệ quét mắt giúp chẩn đoán sớm bệnh Parkinson

Chẩn đoán bệnh Parkinson đang là một

thách thức đối với các bác sĩ. Những biện

pháp kiểm tra thần kinh phức tạp có thể giúp

nhận biết căn bệnh này sau khi các triệu

chứng xuất hiện. Tuy nhiên, việc phát hiện

bệnh sớm là rất quan trọng để chiến đấu tốt

hơn với hiện tượng thoái hóa thần kinh.

Một loạt nghiên cứu hiện nay đang tập

trung tìm kiếm một dấu ấn sinh học

(biomarker) hiệu quả và đáng tin cậy để giúp

chẩn đoán bệnh Parkinson. Xét nghiệm máu,

kiểm tra khứu giác và phân tích nước mắt đều

là các giải pháp tiềm năng, hỗ trợ bác sĩ chẩn

đoán bệnh trong những giai đoạn đầu. Tuy

nhiên, nhóm nghiên cứu tại Đại học Quốc gia

Seoul (Hàn Quốc) phát hiện đôi mắt có thể

tiết lộ những dấu hiệu rõ ràng về sự khởi phát

của bệnh Parkinson.

Các nhà khoa học nhận thấy, sự biến

mất các tế bào não sản xuất dopamine [đặc

điểm chính của bệnh Parkinson] dẫn đến sự

thưa thớt dần các tế bào thần kinh tại những

lớp bên trong của võng mạc. Để khám phá

mối tương quan này, nhóm nghiên cứu đã

tuyển chọn 49 người gần đây được chẩn đoán

là mắc bệnh Parkinson nhưng chưa bắt đầu

dùng thuốc. Họ được so sánh với một nhóm

kiểm soát khỏe mạnh – những người ở cùng

độ tuổi nhưng không mắc bệnh.

Nhóm nghiên cứu tiến hành quét mắt

với độ phân giải cao trên tất cả những người

tham gia. Họ phát hiện những người mắc

bệnh Parkinson có các lớp võng mạc mỏng

hơn so với đối tượng khỏe mạnh. Mức độ

mỏng của võng mạc có liên quan trực tiếp đến

mức độ nghiêm trọng của căn bệnh này. Kết

quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí

Neurology.

“Chúng tôi nhận thấy võng mạc càng

mỏng thì mức độ nghiêm trọng của bệnh

Parkinson càng lớn. Trong tương lai, các nhà

thần kinh học có thể sử dụng phương pháp

quét mắt đơn giản để phát hiện bệnh

Parkinson trong những giai đoạn sớm nhất,

trước khi xuất hiện các vấn đề nghiệm trọng

về cử động, thăng bằng và kiểm soát cơ của

bệnh nhân”, Jee-Young Lee, thành viên của

nhóm nghiên cứu, cho biết.

Nghiên cứu này đã bổ sung thêm nhiều

chứng cứ thuyết phục cho thấy một số bệnh

thoái hóa thần kinh như Parkinson,

Alzheimer, có thể được phát hiện thông qua

biện pháp kiểm tra mắt đơn giản.

Các nhà khoa học dự kiến sẽ tiến hành

xác minh kết quả trong một nhóm người lớn

hơn và theo dõi các đối tượng trong một thời

gian dài hơn. Họ hy vọng rằng, công nghệ

quét mắt không chỉ giúp các bác sĩ chẩn đoán

bệnh Parkinson, nó còn giúp đánh giá dễ dàng

mức độ hiệu quả của các phương pháp điều

trị Parkinson trong tương lai.

Bệnh Parkinsonthường gặp ở người

lớn tuổi, chỉ 10% trường hợp khởi phát bệnh

ở độ tuổi dưới 40. Tỷ lệ phát hiện bệnh

Parkinson trong giới trẻ ngày càng gia tăng.

Thống kê hiện nay trên thế giới có khoảng 6,3

triệu người mắc bệnh Parkinson.

Theo khoahocphattrien.vn, 17/11/2018


**************

Nuôi cấy mô tim đập như tim thật

Nhờ thao tác với tế bào gốc, một nhóm

nghiên cứu tại Đức đã nuôi cấy thành công mô

tim nhân tạo có khả năng đập như tim thật.

Chỉ một chuỗi cơ tim nhỏ nhưng với

khả năng đập như vậy cũng có thể sẽ cứu

sống tới 33 triệu người – những trường hợp

mắc chứng rung tâm nhĩ, một trong những


loại bệnh rối loạn nhịp tim phổ biến nhất hiện

nay, song vẫn chưa có phương pháp điều trị

hiệu quả, một phần cũng do những khó khăn

mà các nhà khoa học gặp phải trong việc tách

tế bào cơ tim và lưu giữ trong thời gian đủ lâu

để phát triển và thử nghiệm các loại thuốc

mới. Vì thế, nhóm nghiên cứu của Đức đã đi

theo hướng nuôi cấy các chuỗi mô tim trong

phòng thí nghiệm – mô tim này không chỉ

khả năng biểu hiện gene và phản ứng với các

loại thuốc theo cách gần giống với tâm nhĩ tự

nhiên mà còn có thể đập giống như tim thật.

Khoảng hơn 33 triệu người trên khắp thế giới đang mắc chứng rung tâm nhĩ. Ảnh: Get Pumed

Để làm được điều này, các nhà khoa

học đã hoàn nguyên tế bào gốc đa tiềm năng

(hiPCSs) ở giai đoạn tế bào gốc, để từ đó có

thể thao tác hướng chúng phát triển thành bất

cứ loại mô nào trên cơ thể. Trong bài báo

công bố trên Tạp chí Stem Cell Reports,

nhóm nghiên cứu đã tạo ra mô tim nhĩ [giống

như của người] bằng cách xử lý hiPCSs trong

dung dịch axit retinoic toàn phần – một chất

được tạo thành từ vitamin A có tác dụng hỗ

trợ sự phát triển của tế bào. Nhờ đó, mặc dù

không cần phải nuôi cấy trong đĩa phẳng hai

chiều, nhưng nhóm vẫn tạo thành công chuỗi

mô 3D và cơ tâm nhĩ giống như thật.

Tới đây, các nhà khoa học sẽ tập trung

tìm cách sử dụng mô tim nuôi cấy để phát

triển phương pháp điều trị chứng rung tâm

nhĩ, như bằng thức ăn và thuốc. Trong thông

cáo báo chí, nhà nghiên cứu Marta Lemme

cho biết, việc nuôi cấy thành công chuỗi cơ

tâm nhĩ này đã mở ra rất nhiều triển vọng,

mặc dù vẫn cần phải cải thiện nhiều thêm nữa

để ngày càng trở nên giống như thật; vì vậy

sắp tới nhóm dự định sẽ thử nghiệm mô

phỏng loạn nhịp tim nhằm tìm ra cơ chế thay

đổi điện rung tâm nhĩ và các loại thuốc điều

trị tiềm năng mới.



**************

Nga thử nghiệm thành công tim nhân tạo

Ở giai đoạn thử nghiệm trên những con lợn nhỏ, các nhà khoa học đã đánh giá tác động của tim đối với máu và trên toàn bộ cơ thể khi tim hoạt

động ở các chế độ khác nhau - Ảnh: Maxpixel.net

Theo Rossiyskaya Gazeta, các nhà

khoa học ở Trung tâm nghiên cứu y học quốc

gia Nga đã thử nghiệm thành công trái tim

nhân tạo đầu tiên do Nga phát triển.

Kết quả, tim nhân tạo hoạt động liên

tục trong 6 tháng mà không bị trục trặc gì.

Đồng thời, không hề hình thành cục máu

đông và hồng cầu cũng không bị tổn thương.

Giám đốc Trung tâm phẫu thuật động

mạch chủ và động mạch vành Meshalkin

Alexander Chernyavsky nhận xét rằng bộ

phận chính trong thiết bị này là một động cơ,

nó phải hoạt động trong một thời gian dài, với

hiệu suất cao, không làm ấm và không gây ra

ma sát gia tăng.

Các thử nghiệm thành công đầu tiên

của thiết bị được thực hiện với máu tự nhiên,

với sự trợ giúp của các ống, kẹp và cảm biến

đặc biệt mô phỏng sự lưu thông máu ở người.

Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng động cơ

đĩa dạng hoạt động với máu rất cẩn thận và

chứng tỏ mức độ tổn thương hồng cầu là thấp.


Sau đó, đến giai đoạn thử nghiệm trên những

con lợn nhỏ.

Bằng cách cấy ghép tim nhân tạo cho

động vật, các nhà khoa học đã đánh giá tác

động của tim đối với máu, trên toàn bộ cơ thể

khi tim hoạt động ở các chế độ khác nhau.

Trái tim nhân tạo dạng đĩa là một máy bơm

nhỏ. Động cơ quay đĩa, nhờ ma sát ở cấp độ

phân tử, tim hút máu và bơm máu trở lại vào

cơ thể.

Hệ thống tim nhân tạo này được chỉ

định dùng cho những người đang chờ ghép

tim. Tim nhân tạo sẽ cho phép giảm liều

thuốc chống đông máu và thuốc bảo vệ chống

lại cục máu đông mà bệnh nhân phải dùng.



**************

Sử dụng vật liệu hydrogel siêu kết dính trong tái tạo mô

Các nhà nghiên cứu, khoa học trong

lĩnh vực y học hiện nay vẫn đang nỗ lực tìm

kiếm một loại vật liệu hydrogel tiên tiến có

tác dụng chữa lành những tổn thương như tổn

thương ở tim, tái tạo mô não hoặc nhanh

chóng đóng các vết thương chảy máu. Mới

đây, một nhóm các nhà khoa học tại trường

Đại học Bách khoa Liên bang Thụy Sĩ

(EPFL) đã phát triển thành công một dạng vật

liệu dạng gel siêu co giãn mới mà họ khẳng

định là có tính chất kết dính vô song, đặc biệt

hữu ích trong điều trị những chấn thương liên

quan đến các mô sụn và sụn chêm, giúp làm

liền nhanh vết thương.

Không giống như một số mô khác

trong cơ thể con người, mô sụn và sụn chêm

là những khu vực không được cung cấp máu

thường xuyên, hoặc thậm chí là không được

cung cấp máu, chính vì lẽ đó, những bộ phận

này không có khả năng tự tái tạo sau khi bị

tổn thương. Trong nhiều nghiên cứu trước

đây, các nhà khoa học đã tìm cách tiêm trực

tiếp vật liệu hydrogel trong đó có chứa thuốc

để vận chuyển tới các vị trí đích bị tổn

thương, tuy nhiên, vật liệu này có xu hướng

bị rửa trôi trong môi trường tự nhiên chứa

chất lỏng sinh học của cơ thể con người.

Trong nghiên cứu mới của mình, các

nhà khoa học đã mô tả vật liệu mới mà họ

khẳng định rằng có khả năng kết dính hiệu

quả. Vật liệu hydrogel mới có hàm lượng

nước cao (90%), cấu trúc của nó bao gồm một

mạng lưới liên kết ngang glycol

dimethacrylate cùng với alginate liên kết

ngang, được gia cố bằng cellulose

nanofibrillated.

Cấu trúc cuối cùng được đánh giá là có

độ kết dính cao gấp 10 lần so với các vật liệu

sinh học tổng hợp có sẵn trên thị trường. Do

chứa hàm lượng nước cao, vật liệu mới có

đặc tính tương đồng mạnh mẽ với các tế bào

mô sống tự nhiên bị tổn thương mà nó nhắm

đích. Nhưng quan trọng nhất, mức độ bám

dính của vật liệu tỏ ra đặc biệt hiệu quả theo

thời gian nhờ cấu trúc phân lớp độc đáo có

khả năng hấp phụ các ứng suất cơ học.

Dominique Pioletti, người đứng đầu

nhóm nghiên cứu cho biết: “Cấu trúc mạng

lưới kép phân phối năng lượng cơ học đến

toàn bộ vật liệu hydrogel, do đó, độ bám dính

của vật liệu được cải thiện ngay cả khi nó ở

trong trạng thái chịu lực nén cao hoặc bị kéo

giãn. Trong cấu trúc hydrogel thiếu các cơ chế

giảm xóc, các ứng suất cơ học tập trung vào

bề mặt liên kếtt giữa hydrogel và mô, nhờ đó,

hydrogel có khả thể tách rời khá dễ dàng".

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện thử

nghiệm kết dính hydrogel vào một số mô tự

nhiên như mô sụn và sụn chêm trong phòng


thí nghiệm và họ tỏ ra khá lạc quan với kết

quả. Nhóm cho biết trong tương lai, họ sẽ tiến

hành thêm những nghiên cứu sâu rộng nhằm

thay thế các tấm hợp kim titan cấy ghép để cố

định xương bị gãy trong phẫu thuật chấn

thương chỉnh hình hoặc thay thế phương pháp

sử dụng chỉ khâu để vá vết thương hở, rách.

"Vật liệu mới của chúng tôi đã chứng

tỏ được tính chất cơ học ưu việt của nó.

Chúng tôi đang có kế hoạch trong tương lai

sẽ biến nó thành vật mang chở các tác nhân

đến vị trí nhắm đích nhằm chữa lành những

chấn thương liên quan đến sụn hoặc sụn

chêm", Pioletti chia sẻ.

Nghiên cứu đã được đăng tải trên tạp

chí Applied Materials & Interfaces.



**************

Biến mô mỡ trắng thành mỡ nâu để chống béo phì

Khi đốt cháy 100g mô mỡ nâu, khoảng 3.400 calo được giải phóng, nhiều hơn mức hầu hết

mọi người nạp vào qua thức ăn và quá đủ để chống béo phì - Ảnh: EAST NEWS

Với phát hiện tác dụng của protein

BMP8b trong việc biến mô mỡ trắng thành

mô mỡ nâu bị đốt cháy nhanh, các nhà khoa

học Anh hy vọng sẽ phát triển một loại thuốc

mới tiềm năng giúp chống béo phì.

Theo trang web của Đại học

Cambridge (Anh), các nhà khoa học của

trường đã phân lập được protein BMP8b biến

mô mỡ thành chất béo nâu bị đốt cháy nhanh.

Ngoài ra, protein đó còn làm tăng hiệu quả

của các công cụ hiện có cho bệnh béo phì.

Cơ thể con người chứa 2 loại chất béo:

chất béo trắng lưu trữ calo và chất béo nâu

đốt cháy chúng trong quá trình sản xuất năng

lượng. Theo các nhà khoa học, chất béo nâu,

giàu các ty thể và mạch máu, có thể trở thành

một công cụ trong cuộc chiến chống béo phì.

Khi đốt cháy 100g mô mỡ nâu, khoảng

3.400 calo được giải phóng - nhiều hơn mức

hầu hết mọi người nạp vào qua thức ăn và quá

đủ để chống béo phì. Thật không may, không

giống như trẻ sơ sinh và động vật ngủ đông,

trong cơ thể người lớn có rất ít mỡ nâu. Ngoài

ra, ngay cả mô mỡ nâu hiện có cũng phải

được kích hoạt.

Hiện nay, các nhà khoa học chỉ biết 2

cách để làm điều này: dùng nhiệt độ lạnh để

tác động hoặc sử dụng các loại thuốc

adrenergic. Cả hai phương pháp đều khó chịu

và việc điều trị bằng thuốc cũng có nguy cơ

gây những cơn đau tim.

Một nhóm nghiên cứu từ Đại học

Cambridge tìm thấy một giải pháp thay thế:

một hợp chất có thể kích hoạt mỡ nâu mà

không gây tác dụng phụ. Protein có tên là

BMP8b lần đầu tiên được phân lập vào năm

2012. Các nhà khoa học khi đó phát hiện ra

rằng việc loại bỏ gien mã hóa chất này làm

gián đoạn chức năng của mỡ nâu ở chuột.

Trong công trình nghiên cứu mới với

thử nghiệm trên loài động vật gặm nhấm, các

nhà khoa học đã chứng minh được rằng sự gia

tăng nồng độ BMP8b biến một phần mô mỡ

trắng thành mỡ nâu. Ngoài ra, protein này còn

kích thích sự tăng trưởng của các mạch máu

và làm cho mỡ nâu nhạy cảm hơn với các tín

hiệu từ đầu cuối các dây thần kinh. Điều này

sẽ làm giảm liều thuốc adrenergic trong điều

trị béo phì, khiến liệu pháp hiệu quả hơn và

an toàn hơn. Trong tương lai gần, các nhà

khoa học dự định tiến hành thử nghiệm lâm

sàng protein BMP8b.

Trước đó, các nhà khoa học đã phát

hiện một loại protein khác cũng có thể giúp

điều trị bệnh béo phì là FGFBP3. Nó làm tăng

tốc độ trao đổi chất, khiến cho cơ thể tiêu tốn


lượng chất béo dự trữ nhanh hơn. Các đặc

tính độc đáo của loại protein này được phát

hiện một cách tình cờ, trong quá trình nghiên

cứu ung thư ở động vật gặm nhấm.

Theo motthegioi.vn, 29/11/2018


**************

Anh bào chế loại thuốc nhỏ mũi ngừa bệnh viêm màng não mô cầu

Thuốc nhỏ mũi chứa vi khuẩn có lợi có thể ngăn ngừa sự phát triển của bệnh viêm màng não mô

cầu - Ảnh: The Daily Mail

Theo The Daily Mail, các nhà khoa học

tại Trung tâm nghiên cứu y sinh Southampton,

Anh, đang phát triển loại thuốc nhỏ mũi chứa vi

khuẩn có lợi có thể ngăn ngừa sự phát triển của

bệnh viêm màng não mô cầu. Hiện tại, thuốc

đang được thử nghiệm.

Các nhà khoa học đã đưa một gien vào

loài vi khuẩn an toàn Neisseria lactamica.

Gien đó giúp vi khuẩn Neisseria lactamica

lưu lại trong mũi (khiến vi khuẩn dễ dàng

bám vào tế bào niêm mạc hơn), gây ra một

phản ứng miễn dịch bảo vệ chống lại họ hàng

của chúng là vi khuẩn Neisseria meningitides

có thể gây bệnh viêm màng não.

Khoảng 10% người lớn có mang vi

khuẩn gây viêm màng não. Những vi khuẩn

này sống trong mũi hoặc cổ họng, mà không

có biểu hiện nào đặc biệt. Nhưng đôi khi

những vi khuẩn này xâm nhập vào dòng máu

và sau đó các vấn đề nghiêm trọng bắt

đầu.Theo Giáo sư Robert Read, giám đốc

trung tâm trên, nếu vi khuẩn Neisseria

lactamica tồn tại trong khoang mũi, thì không

còn chỗ nào cho các vi sinh vật nguy hiểm

xâm lấn nữa.

Mỗi năm ở Anh có 1.500 ca mắc bệnh

viêm màng não mô cầu, có thể gây tử vong

sau 4 giờ kể từ khi bắt đầu có triệu chứng.



**************

Tín hiệu vui cho những bệnh nhân đang điều trị ung thư não ác tính

Ảnh minh họa. (Nguồn: isramedic.co.il)

Các nhà nghiên cứu Israel đã phát triển

phương pháp điều trị hiệu quả glioblastoma,

một dạng ung thư não ác tính phổ biến nhất,

chiếm 17% tổng số các ca ung thư não hiện

nay trên thế giới.

Theo nghiên cứu của Đại học Hebrew

ở Jerusalem công bố ngày 31/10, phương

pháp mới phát triển sử dụng phân tử để ức

chế sự hình thành protein, một tác nhân quan

trọng cho sự phát triển của u nguyên bào.

Một trong những vấn đề trong điều trị

ung thư glioblastoma là việc xuất hiện hiện

tượng kháng hóa trị.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra

rằng các gien MKNK2 tạo ra 2 protein khác

nhau với hiệu ứng tương phản: Mnk2b, hoạt

động như một gene gây ung thư, và Mnk2a,

hoạt động như một gene ức chế ung thư.

Với phương pháp điều trị phân tử mới,

các phân tử dùng trong quá trình điều trị sẽ

chặn sự nhân rộng của Mnk2b trong các tế

bào ung thư.


Bằng cách này, nó làm giảm sản xuất

protein gây ung thư Mnk2b và làm tăng mức

độ của protein ức chế ung thư Mnk2a.

Điều này làm giảm hiện tượng kháng

hóa trị liệu ở các tế bào ung thư, qua đó tăng

hiệu quả điều trị khi kết hợp hóa trị với điều

trị phân tử.

Glioblastoma bắt nguồn từ các tế bào

thần kinh vốn làm nhiệm vụ hỗ trợ và bảo vệ

các tế bào thần kinh.

Ở những người bị ung thư, các tế bào

này có hiện tượng tự nhân rộng ồ ạt mà không

có kiểm soát. Những người bị chẩn đoán mắc

căn bệnh này thường chỉ sống được từ 11-27

tháng.

Phát hiện này được cấp bằng sáng chế

quốc tế và đang được tiếp thị trên toàn cầu

bởi công ty chuyển giao công nghệ "Yissum"

của Đại học Hebrew.

Nghiên cứu được hỗ trợ bởi Quỹ

Nghiên cứu và Phát triển Khoa học Đức-

Israel và Cơ quan Sáng tạo Israel.

Theo vietnamplus.vn, 01/11/2018


**************

Sử dụng ánh sáng để tiêu diệt ung thư vú di căn

Liệu pháp ánh sáng mới có thể cải thiện đáng kể triển vọng cho những người bị ung thư vú

Tiến sĩ Nalinikanth Kotagiri thuộc

Trung tâm Ung thư Cincinnati ở Ohio vừa

nhận được Giải thưởng về việc nghiên cứu

việc sử dụng ánh sáng để nhắm vào các tế bào

ung thư ở giai đoạn cuối của ung thư vú. Các

nhà nghiên cứu giải thích những lợi ích của

liệu pháp ánh sáng cho ung thư vú di căn.

Do những tiến bộ hiện đại trong y học

và sự lan truyền của các chiến dịch nâng cao

nhận thức cộng đồng, triển vọng cho những

người bị ung thư vú hiện đang rất hứa hẹn.

Theo Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ (ACS), tỷ lệ

sống 5 năm đối với những người bị ung thư

vú giai đoạn 0 hoặc giai đoạn I là gần 100%,

và đối với những người bị ung thư vú giai

đoạn II, khoảng 93%. Tuy nhiên, triển vọng

kém thuận lợi hơn đối với những người bị

ung thư vú có khối u đã lan sang các bộ phận

khác của cơ thể. Cụ thể, ACS ước tính tỷ lệ

sống 5 năm đối với những người bị ung thư

vú di căn là khoảng 22%.

Ba cách chính để giải quyết ung thư là

phẫu thuật, xạ trị và hóa trị. Tuy nhiên, các

tác dụng phụ của các liệu pháp này là đáng

kể, và khi các khối u đã lan rộng, nguy cơ độc

tính thậm chí còn cao hơn. Vì những lý do

này, các nhà khoa học đã làm việc chăm chỉ

trong việc tạo ra các liệu pháp mới, không

độc hại. Đó là sử dụng ánh sáng để kích hoạt

các loại thuốc chống ung thư. Tiến sĩ

Nalinikanth Kotagiri đã tìm cách điều tra ánh

sáng có thể được sử dụng để kích hoạt các

loại thuốc nhạy cảm có thể tiêu diệt tế bào

ung thư, để lại các tế bào khỏe mạnh còn

nguyên vẹn.

Các nhà nghiên cứu giải thích sự cần

thiết phải điều trị ung thư vú thay thế, đặc biệt

là khi ung thư đã lan đến tủy xương. Ung thư

vú di căn có thể được chẩn đoán là có tỷ lệ tái

phát và tử vong cao, và hiện tại không có

phương pháp điều trị hiệu quả. Mặc dù có

nhiều phương pháp điều trị mới hơn, nhiều

bệnh nhân vẫn không chống lại được căn

bệnh này. Những hạn chế lớn bao gồm việc

kháng thuốc để điều trị và những tác dụng

phụ nghiêm trọng do điều trị. Do vị trí phổ

biến của các tế bào ung thư vú, đặc biệt là

trong tủy xương, chứa các tế bào khối u cũng

như tế bào gốc uan trọng, nguy cơ độc tính


thậm chí còn cao hơn với các liệu pháp thông

thường. Các nhà nghiên cứu đi vào chi tiết

các cơ chế và lợi ích của liệu pháp ánh sáng.

Các liệu pháp như liệu pháp quang động

(PDT), liên quan đến ánh sáng và chất hóa

học được sử dụng kết hợp với oxy phân tử có

thể gây chết tế bào, cung cấp mức độ kiểm

soát cao được sử dụng hiệu quả để quản lý

ung thư từ giai đoạn đầu.

Nó hoạt động trên một nguyên tắc đơn

giản, là loại thuốc nhạy cảm với ánh sáng, vốn

không độc hại, được đưa vào một số mô có thể

gây chết tế bào khi được kích hoạt bởi ánh

sáng. Tiến sĩ Kotagiri giải thích, cũng có

những hạn chế hiện tại đối với liệu pháp ánh

sáng. Mặc dù có sự hỗ trợ của liệu pháp quang

động, nhưng chưa thể thâm nhập sâu vào mô,

do đó, việc sử dụng nó còn hạn chế. Ngoài ra,

các loại thuốc nhạy cảm ánh sáng hiện nay cần

oxy để có hiệu quả, nhưng nhiều khối u, bao

gồm khối u vú, có túi oxy thấp hoặc phát triển

các khu vực có oxy thấp hoặc vắng mặt, có thể

ngăn cản việc ứng dụng hiệu quả liệu pháp

quang động trong điều trị ung thư. Tuy nhiên,

nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách khắc phục, họ

đã sử dụng tia cực tím (UV) từ hạt nhân phóng

xạ (hạt nhân phóng xạ hoặc nguyên tử), đã

được sử dụng để hình thành các khối u và mô,

và cố gắng giải quyết sự phụ thuộc oxy bằng

cách sử dụng nhạy cảm ánh sáng kim loại

thuốc cho liệu pháp quang động độc lập với độ

sâu và oxy. Bằng cách thay thế nguồn sáng bên

ngoài, chẳng hạn như laser và đèn, với ánh

sáng từ hạt nhân phóng xạ làm nguồn sáng 'nội

bộ', các nhà khoa học đã có thể kiểm soát tốt

hơn liệu pháp trong cơ thể. Điều này có nghĩa

là liệu pháp hiệu quả hơn với độc tính tối thiểu

cho các cơ quan và mô quan trọng. Vì các hạt

nhân phóng xạ được sử dụng trong chụp ảnh và

định vị các khối u, chúng ta có thể đồng thời

hình ảnh và điều trị di căn ung thư vú bằng

cách sử dụng cùng một hạt nhân phóng xạ.

Trong thời gian tới, Tiến sĩ Kotagiri và

các đồng nghiệp sẽ kiểm tra xem việc sử dụng

ánh sáng hạt nhân phóng xạ để kích hoạt các

loại thuốc chống ung thư nhạy cảm với ánh

sáng ở động vật có hiệu quả sẽ tiêu diệt các tế

bào ung thư di căn và điều trị. Nếu chứng

minh thành công, điều trị dựa trên ánh sáng

này có thể giúp ích cho bệnh nhân, vì nó có

khả năng cải thiện kết quả điều trị ngoài việc

thiết lập để điều chỉnh các loại thuốc nhạy

cảm với ánh sáng được FDA chấp thuận khác

như liệu pháp kích hoạt hạt nhân phóng xạ,

mở rộng phạm vi những loại thuốc này hiện

đang điều trị.



**************

Công nghệ nhận diện ung thư bằng hạt nano giúp dễ dàng tìm ra “địa chỉ khu trú” của khối u

Các nhà nghiên cứu của Đại học Purdue đã phát triển thành công một kỹ thuật đưa các hạt nano đã được biến đổi polyol giúp chúng có thể xác định vị trí các tế bào ung thư và khối u nhờ vào việc kiểm tra các mạch máu xung quanh các khối u.

(Ảnh: Đại học Purdue)

Các nhà nghiên cứu của Đại học

Purdue đã phát triển thành công một công

nghệ nhằm giúp dễ dàng tìm ra 'địa chỉ khu

trú’ của khối u, đồng thời giảm bớt các tác

dụng phụ đau đớn của liệu pháp hóa trị trên

bệnh nhân. Phương pháp mới này được mô tả

chi tiết trên tạp chí công nghệ nano Small mới

đây.

Yoon Yeo, giáo sư dược phẩm công

nghiệp và vật lý tại Purdue, người đứng đầu

nhóm nghiên cứu cho biết: “Cách phương

pháp tiếp cận truyền thống tương tự như một

người bán hàng bán một gói hàng nào đó cho


một khách hành nào đó mà không hề hay biết

địa chỉ cụ thể của họ. Cách tiếp cận mới của

nhóm nghiên cứu sẽ cung cấp chỉ dẫn tìm ra

được địa chỉ cụ thể của ung thư sau đó cung

cấp các loại thuốc hóa trị liệu nhắm đích trực

tiếp đến vùng đó để điều trị nó”.

Theo báo cáo của trung tâm kiểm soát

và phòng ngừa dịch bệnh, mỗi năm có khoảng

650.000 bệnh nhân ung thư được hóa trị tại

một bệnh viện ung thư ngoại trú tại Hoa Kỳ.

Những bệnh nhân này có nguy cơ bị các tác

dụng phụ khác nhau có thể dẫn đến phải nhập

viện, làm gián đoạn lịch trình hóa trị và thậm

chí tử vong.

Phương pháp mà nhóm nghiên cứu

Purdue sử dụng là các hạt nano, đây được coi

là các hạt mang thuốc hứa hẹn cần thiết cho

hóa trị liệu nhắm vào các khối u. Nhóm đã

phát triển một kỹ thuật để giúp các hạt nano

biến đổi polyol để chúng xác định được vị trí

các tế bào ung thư và các khối u bằng cách

kiểm tra các mạch máu xung quanh các khối u.

Các hạt nano sau đó tương tác với

thành mạch máu để xâm nhập vào các khối u

và tiêu diệt chúng. Nhóm nghiên cứu cho biết

phương pháp này của họ sẽ giúp các hạt nano

thoát khỏi sự tuần hoàn và xâm nhập vào các

khối u và điều trị ung thư tốt hơn. Họ đã thử

nghiệm phương pháp này cho ung thư vú và

các mô hình khối u ác tính và tin rằng nó

cũng cho thấy hiệu quả đối với nhiều loại

khối u ung thư.

“Hầu hết bệnh nhân không chịu đựng

được khi trải qua liệu pháp hóa trị và chúng

tôi muốn thay đổi điều đó. Phương pháp của

chúng tôi nhắm mục tiêu tới các khối u nên sử

dụng liều lượng thấp hơn và các loại thuốc sẽ

ít gây hại cho các mô bình thường”, Yeo nói.

Công nghệ này được cấp bằng sáng

chế thông qua Văn phòng Thương mại Công

nghệ Purdue.



**************

Ngăn tế bào khối u dịch chuyển có thể ngăn chặn ung thư di căn

Những hiểu biết mới về cách thức các

tế bào ung thư di chuyển có thể hỗ trợ rất

nhiều trong việc phát triển các phương pháp

điều trị để ngăn chặn sự di căn của ung thư.

Bằng mô hình thử nghiệm, các nhà

khoa học Trường Đại học Minnesota

(Minneapolis) đã ngăn chặn các tế bào ung

thư lan rộng, ngay cả sau khi các tế bào này

đã biến đổi chế độ di chuyển của chúng do đó

khả năng loại bỏ ung thư cao hơn nhiều nếu

bệnh không lan ra ngoài khối u chính.

Các tế bào ung thư là “lén lút” hoạt động, nhưng các nhà nghiên cứu vượt qua chúng

Có khoảng 90% ca bệnh tử vong liên

quan đến ung thư xảy ra do di căn (khối u

xâm nhập vào mô lân cận và lan sang các bộ

phận khác của cơ thể). Việc điều trị ngừng

các tế bào ung thư hoạt động sẽ giúp các bác

sĩ có thêm thời gian để đối phó với khối u

chính. Nhờ đó mà cải thiện đáng kể tỷ lệ sống

cho bệnh nhân.

Nghiên cứu mới, được đăng trên tạp chí

Nature Communications mới đây, có thể đánh

dấu một bước tiến lớn đối với thành tựu này.

Các nhà nghiên cứu đã thiết lập phiên

bản môi trường khối u trong phòng thí

nghiệm và quan sát cách thức tế bào ung thư

vú di chuyển. Sau đó, dùng một số loại thuốc,

họ đã cố gắng ngăn chặn các tế bào bằng cách

phá vỡ các cơ chế giúp tế bào di chuyển được

giống như động cơ, tạo ra các lực để di

chuyển.

Các nhà nghiên cứu vô cùng ngạc

nhiên khi quan sát thấy các tế bào chuyển


sang một cách di chuyển hoàn toàn khác,

khiến chúng giống với các đốm màu “rỉ sắt”.

“Các tế bào ung thư này hành động rất

lén lút và chúng tôi không ngờ rằng các tế

bào này sẽ thay đổi chuyển động của chúng”,

tác giả cao cấp tiến sĩ Paolo P. Provenzano,

một giáo sư tại khoa kỹ thuật y sinh của Đại

học Minnesota, nhận xét.

Tuy nhiên khi nhóm nghiên cứu nhắm

mục tiêu cả hai chế độ di chuyển của tế bào

cùng một lúc họ đã ngăn chặn các tế bào.

Tiến sĩ Provenzano lưu ý rằng, điều

này gần giống như chúng tôi đã phá hủy GPS

của tế bào để chúng không thể tìm thấy

đườngm phương hướng để đi... Các tế bào chỉ

ở đó và không di chuyển.

Để tìm hiểu rõ xem cách các tế bào

nhận ra và tuân theo những con đường này

như thế nào, nhóm nghiên cứu đã thiết kế các

môi trường vi mô 2-D mô phỏng các dấu hiệu

hướng dẫn trong các khối u.

“Nhờ sử dụng các môi trường vi mô

mạng lưới được kiểm soát này, nhóm nghiên

cứu có thể kiểm tra hàng trăm sự kiện di

chuyển trong một giờ”, tiến sĩ Erdem D.

Tabdanov, khoa kỹ thuật y sinh cho biết.

Họ đã quay lại được những gì đã xảy

ra khi các nhà nghiên cứu sử dụng thuốc

nhắm mục tiêu vào các chuyển động giống

như động cơ của các tế bào ung thư vú. Các tế

bào chuyển sang một chuyển động giống như

chảy, dựa vào các cơ chế khác nhau.

Nhóm nghiên cứu dự định thử nghiệm

phương pháp của họ trên các loại ung thư

khác, sau đó bắt đầu thử nghiệm trên động

vật. Nếu những điều này diễn ra tốt đẹp, các

thử nghiệm trên người sẽ được tiến hành

trong vòng vài năm tới. Các nhà nghiên cứu

cũng sẽ tiến hành điều tra các khía cạnh khác

của phương pháp này, chẳng hạn như sự ảnh

hưởng lên các tế bào khỏe mạnh.

“Cuối cùng, chúng tôi muốn tìm cách

để ngăn chặn sự di chuyển của tế bào ung thư

trong khi tăng cường sự di chuyển của tế bào

miễn dịch để chống lại ung thư”, Tiến sĩ

Paolo P. Provenzano cho biết.



**************

NÔNG NGHIỆP

Trung Quốc trồng thành công lúa nước mặn, có thể nuôi sống 80 triệu người

Lúa biển đã được trồng thành công ở Trung Quốc

Một nhóm các nhà khoa học Trung

Quốc vừa thu hoạch đợt gạo đầu tiên từ giống

lúa chịu mặn được trồng ở tỉnh Sơn Đông.

Đây là sự kiện đánh dấu sự thành công của kế

hoạch đầy tham vọng nhằm gia tăng sản

lượng gạo để cung cấp lương thực cho thêm

80 triệu người.

Loại lúa mới này chịu được kiềm, đã

được các nhà khoa học giới thiệu cách đây

một năm. Lúa được thu hoạch ở thành phố bờ

biển Thanh Đảo, cho ra loại gạo có khả năng

sinh trưởng ở bãi triều hoặc đất mặn.

Để tạo ra giống lúa này, các nhà

nghiên cứu đã phải lai tạo từ rất nhiều giống

lúa gạo khác nhau. “Nếu có thiên tai, Trung

Quốc khó có thể dựa vào nhập khẩu thực

phẩm vì có nhiều rào cản về hậu cần và dân

số lớn. Nếu người Trung Quốc bị đói vì mùa

màng thất bát do thiên tai, tình trạng này sẽ

gây ra bất ổn xã hội và gây mất ổn định cho

thế giới”, hãng tin RT dẫn lời Phó Giám đốc

Trung tâm Nghiên cứu và phát triển lúa chịu

mặn Thanh Đảo, ông Trương Quốc Đông.


Ông Trương cho biết thêm, sẽ nỗ lực

để biến hơn 65.000 km2 đất ngập mặn thành

đất trồng lúa. Nếu cứ 667 m2 đất trồng được

tối thiểu 300 kg gạo thì toàn bộ số đất ngập

mặn sẽ đem về 30 triệu tấn gạo. Số gạo này

đủ để nuôi 80 triệu người dân Trung Quốc.

Theo RT, để thử nghiệm trồng loại

“lúa biển” này, các nhà nghiên cứu đã lấy

nước từ biển Hoàng Hải, pha loãng rồi dẫn

vào các ruộng gạo phục vụ nghiên cứu.

Các nhà khoa học cho biết, giống lúa

này chưa thực sự sống được tại vùng nước

biển thuần túy. Hiện tại, công nghệ lai tạo,

gây giống lúa mới chỉ có thể cho phép trồng

chúng tại các vùng nước ngọt pha nước mặn.

Trước đó, các nhà khoa học Trung

Quốc cũng đã trồng và thu hoạch thành công

lúa chịu mặn trên một sa mạc ở Dubai.

Theo baochinhphu.vn, 29/10/2018


**************

Robot bọ rùa trị giá triệu đô giúp giám sát sức khỏe cây trồng

Robot sử dụng năng lượng mặt trời sẽ

di chuyển dọc theo từng luống để thu thập một

loạt các dữ liệu về sức khỏe cây trồng bằng

một công nghệ cảm biến vô cùng tinh vi.

Thông thường thì nông dân theo dõi

tình trạng cây trồng bằng cách thủ công nên

tốn rất nhiều thì giờ và đòi hỏi nhiều công sức

lao động, chưa kể đến việc do quan sát bằng

mắt thường nên tính chính xác không cao.

Trong khi đó, việc theo dõi sức khỏe cây

trồng là một yếu tố quan trọng trong công

việc canh tác.

Vì vậy mới đây, Alex Wendel, một

nhà nghiên cứu tại Australia, cùng với một

cộng sự, đã thiết kế thành công một robot để

thay thế sức người trong công việc này.

Có tổng kinh phí 1 triệu đô, nguyên

mẫu này là một thiết bị tự động, sử dụng năng

lượng mặt trời và được định vị bằng vệ tinh, sẽ

di chuyển dọc theo từng luống để thu thập một

loạt các dữ liệu về sức khỏe cây trồng bằng

một công nghệ cảm biến vô cùng tinh vi.

Do có hai tấm pin năng lượng gắn theo

bản lề trên hai bên lưng có thể nâng lên hạ

xuống để đón nhận ánh nắng mặt trời theo

hướng tối ưu, giống như cặp cánh, lại có dáng

khum khum nên robot được đặt tên một cách

dí dỏm là Ladybird (Con bọ rùa).

Người cộng sự của Alex Wendel đang theo dõi Ladybird vận hành

Viện Nghiên cứu và Phát triển Nam

Úc SARDI, Trung tâm Robotics của Đại học

Sydney đã cùng Wendel tiến hành thu hoạch

mùa màng trên cánh đồng lần đầu tiên được

'chăm sóc sức khỏe' bởi một robot.

Trước đó, Ladybird đã được thực hiện

một loạt các cuộc thử nghiệm tại nhiều nơi ở

miền bắc nhằm so sánh độ chính xác của robot

với các nhà nghiên cứu, những người cũng

đang thu thập các thông tin tương tự. Các cơ

quan về an toàn sinh học cho cây trồng là CRC

và GRDC cũng tham gia thử nghiệm.

Kết quả, tất cả các thử nghiệm đều cho

thấy Ladybird có thể thu thập được một lượng

lớn dữ liệu chính xác và nhanh chóng hơn chỉ

trong một lần kiểm tra thực địa duy nhất kể cả

trong điều kiện thời tiết khô ráo hay ẩm ướt,

và vẫn di chuyển tới lui một cách nhẹ nhàng

êm ái với vận tốc khoảng 5 km/giờ.

Theo đánh giá, một khi được sản xuất

đại trà, Ladybird sẽ mang lại một tiềm năng

lớn cho ngành nông nghiệp do giảm được


công sức lao động, nhưng lại tăng được độ

chính xác về dữ liệu sức khỏe cây trồng.



**************

Sinh viên Thái chế máy cắt cỏ bằng năng lượng mặt trời

Máy cắt cỏ điều khiển từ xa vận hành

bằng năng lượng mặt trời, có thể cắt tất cả các

loại cỏ, kể cả cỏ mềm.

Ba sinh viên Phân khoa Kỹ thuật Máy

Nông nghiệp của trường Đại học Đại học

Công nghệ RMUTT của Thái Lan là Anyika

Sawangjitr, Pannaphat Surachawaja và

Thanayut Nethibaht vừa thiết kế thành công

một chiếc máy cắt cỏ điều khiển từ xa vận

hành bằng năng lượng mặt trời. Máy có độ an

toàn cao vì lớp vỏ bọc trên máy được thiết kế

để loại bỏ cỏ đã cắt ra phía sau. Máy gọn nhẹ,

dễ vận hành.

Chiếc máy cắt cỏ bằng năng lượng mặt trời được điều khiển từ xa này có vẻ ngoài thật đơn giản

Theo Anyika Sawangjitr, việc sử dụng

dụng cụ cắt cỏ cầm tay hoặc các loại máy cắt

cỏ phải vận hành ở tư thế đứng cần vận dụng

đến lực ly tâm ảnh hưởng rất nhiều đến sức

khỏe. Ngoài ra, bên cạnh việc máy cắt cỏ có

giá thành cao, cũng còn phải xem xét đến yếu

tố an toàn, thời lượng làm việc bền bỉ và việc

dễ dàng bảo dưỡng cho máy. Do vậy, nghiên

cứu đã được tiến hành rất kỹ lưỡng để có thể

cho ra đời chiếc máy cắt cỏ điều khiển từ xa

giúp cải thiện chất lượng cuộc sống cho

người nông dân.

Máy có thể cắt tất cả các loại cỏ, kể cả

cỏ mềm. Bánh xe phía trước của máy là bánh

xe tự do điều khiển từ xa với tần số từ 2,40 -

2,48 GHz, nhận năng lượng thông qua các tế

bào năng lượng mặt trời được lưu trữ trong

pin. Hai động cơ DC, một được thiết trí tại

lưỡi dao cắt và một nằm trong bảng điều

khiển Arduino để điều khiển cho bánh xe

quay. Tuy có cơ chế hoạt động tinh tế như

vậy nhưng nhìn bên ngoài, chiếc máy có vẻ

vô cùng đơn giản do toàn bộ cấu trúc đều

được che phủ bên trên bởi tấm pin năng

lượng mặt trời.

Máy được điều khiển bằng remote với

khoảng cách xa từ 80 - 100 m, có thể tiến về

phía trước, lùi về phía sau hoặc rẽ trái, rẽ phải

với ba tốc độ và có thể xoay tròn ở các khu

vực nhỏ. Khi vận hành ngoài trời, máy sẽ đồng

thời được nạp năng lượng và lưu trữ vào pin.

Các tấm pin mặt trời được đặt trên

máy với góc 13o để có thể thu nhận được

năng lượng mặt trời tối ưu nhất trong mọi

thời điểm. Máy có thể hoạt động liên tục từ 2

đến 3 giờ mỗi ngày.

Trường Đại học Công nghệ RMUTT

(Rajamangala University of Technology

Thanyaburi, Thái Lan) là một trường đại học

non trẻ chỉ mới được thành lập năm

2005. Hiện nay, trường bao gồm rất nhiều

phân khoa từ khoa học công nghệ đến kỹ

thuật nông nghiệp, kiến trúc, quản trị kinh

doanh, cả âm nhạc kịch nghệ, dược liệu

truyền thống



**************


MÔI TRƯỜNG

Thu hàng triệu USD nhờ biến rác thải thành than sạch

Nhờ phát triển được quy trình sản xuất

than sinh học từ chất thải hữu cơ, một công ty

ở Tây Ban Nha đã kiếm được 'bộn' tiền.

Than sinh học biochar. Ảnh: Ingelia

Biến bùn thải và phân trộn thành

nhiên liệu sinh học

Cách đây 10 năm, bà Marisa

Hernández, đồng sáng lập và CEO của công

ty Ingelia, và hai đồng nghiệp, đã nỗ lực

nghiên cứu để phát triển một quy trình sản

xuất có khả năng biến các loại rác thải hữu cơ

(như bùn thải và phân trộn) thành loại than

sinh học (biochar). Sản phẩm tạo ra thành

công ngoài mong đợi.

Loại than này cháy hoạt tính như than

đá, nhưng điều đáng chú ý nhất đó là tuy tạo ra

lượng nhiệt tương đương nhưng biochar không

thải ra khí CO2, và nồng độ các loại khí độc

hại khác như là nitơ, lưu huỳnh và clo thấp

hơn rất nhiều so với đốt than đá thông thường.

“Dưới điều kiện áp suất 20 bar và nhiệt

độ 200ºC, chúng tôi khử nước cho các chất

hữu cơ và chuyển hơi ẩm thành dạng lỏng.

Nói cách khác, chúng tôi cô đặc đến 95%

lượng chất đốt trong chất thải này”, CEO của

công ty Ingelia cho biết.

Trong suốt quá trình biến đổi nhiệt hóa

(cacbon hóa thủy nhiệt), các loại chất thải có

hại như là nitơ, lưu huỳnh và clo, phần lớn đã

bị chuyển vào trong chất lỏng tàn dư. Sau một

quy trình xử lý kéo dài 8 giờ, kết quả thu

được là một loại nhiên liệu có hình trụ rắn,

khô, hoàn toàn có thể thay thế được các loại

than đá hiện nay.

Công ty Ingelia xử lý chất thải như là bùn thải bằng áp suất và nhiệt độ cao để tạo ra than sinh

học. Ảnh: Shutterstock

Bà Marisa cũng nhấn mạnh, mùi khó

chịu phát ra trong quá trình thủy phân sẽ được

xử lý trong một kho kín, vì thế, hoàn toàn có

thể đặt các nhà máy sản xuất than sinh học

này gần khu dân cư.

“Loại than sinh học của chúng tôi tạo ra

nhiệt lượng tương đương và cơ cấu đốt cháy

như than đá bình thường. So với các nhà máy

thực hiện quy trình ủ phân hay ủ khí biogas

phải mất đến 30 ngày, thì thời gian thực hiện

quy trình của chúng tôi chỉ mất có 8 tiếng”.

Công ty Ingelia đã ứng dụng quy trình

sản xuất than sinh học này tại các nhà máy xử

lý chất thải ở Tây Ban Nha, Anh và Italia.

Thực tế, công ty quản lý rác thải lớn nhất

Italia đã triển khai quy trình này ở nhà máy

Tuscany giúp xử lý 80.000 tấn rác thải mỗi

năm, và thị trấn Oostende của Bỉ cũng đang

lên kế hoạch xây dựng một nhà máy với 4 lò

đốt có công suất xử lý 20.000 tấn rác thải hữu

cơ mỗi năm.

Bà Marisa Hernández, đồng sáng lập và CEO của công ty Ingelia. Ảnh: EIT

Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 /2018 55/58

Trở thành nguyên liệu sản xuất pin,

polymer sinh học

Giải pháp mà công ty Tây Ban Nha

này hướng đến là đạt được một phương pháp

lưu trữ năng lượng sạch ở dạng sinh khối, tuy

nhiên, không chỉ có vậy, loại than sinh học

biochar còn có nhiều ứng dụng nữa.

Than sinh học còn có rất nhiều ứng dụng khác như sản xuất pin hoặc làm chất bón cho đất trồng Ảnh: Flickr

Loại than này có thể được sử dụng để

làm các loại pin, hay thậm chí là để sản xuất

các loại vật liệu cụ thể như: các chất polymer

sinh học dùng cho sản xuất các sản phẩm

nhựa hoặc có thể là các chất thay thế cho than

bùn, làm đất đai màu mỡ.

Năm 2017, công ty Ingelia đã đạt mức

doanh thu 2,29 triệu USD và năm nay công ty

đang hướng đến mục tiêu tăng lên 3,44 triệu

USD và dự kiến sẽ đạt 107 triệu USD vào

năm 2022.

Những đóng góp của Hernández trong

quá trình phát triển loại than sinh học này

tại Ingelia, đã được đề cử giải thưởng của

Viện Sáng tạo và Công nghệ Châu Âu (EIT)

giành cho các nhà khoa học nữ. Giải

thưởng được công bố đầu tháng này tại hội

nghị thường niên của Viện ở Budapest,

Hungary.



**************

Vật liệu mới làm sạch và tách nước

Khung kim loại - hữu cơ (MOF) là một

trong những vật liệu hữu ích và linh hoạt nhất

hiện nay về cấu trúc, độ xốp cao và các tính

chất quang học và điện tử hấp dẫn. Những

đặc điểm này làm cho vật liệu trở nên triển

vọng cho nhiều ứng dụng, bao gồm thu và

tách khí, cảm biến và chất xúc tác quang.

Vì MOF rất linh hoạt về cả thiết kế và

tính hữu dụng của cấu trúc, nên các nhà khoa

học vật liệu hiện đang thử nghiệm MOF trong

một số ứng dụng hóa học. Một trong những

ứng dụng là xúc tác quang, đây là quá trình

trong đó vật liệu nhạy quang bị kích thích bởi

ánh sáng. Năng lượng dư thừa được hấp thụ

làm lệch hướng các điện tử từ quỹ đạo

nguyên tử của chúng, tạo ra "lỗ điện tử". Sự

hình thành các cặp lỗ điện tử này rất quan

trọng trong bất cứ quá trình năng lượng phụ

thuộc vào ánh sáng và trong trường hợp này,

nó cho phép MOF ảnh hưởng đến nhiều phản

ứng hóa học khác nhau.

Một nhóm các nhà khoa học tại trường

Đại học bách khoa liên bang Lausanne

(EPFL) do Kyriakos Stylianou tại Phòng thí

nghiệm Mô phỏng phân tử dẫn đầu, đã phát

triển được một hệ thống dựa vào MOF có thể

thực hiện không chỉ một mà cả hai loại xúc

tác quang: sản xuất hydro và lọc các chất gây

ô nhiễm ra khỏi nước. Vật liệu chứa photphua

niken rẻ tiền, dồi dào (Ni2P) và được phát

hiện thấy thực hiện quang xúc tác hiệu quả

dưới tác động của ánh sáng nhìn thấy.

Loại xúc tác quang đầu tiên sản xuất

hydro, liên quan đến phản ứng tách nước.

Phản ứng này phân chia các phân tử nước

thành các thành phần hydro và oxy. Một

trong những ứng dụng quy mô lớn hơn là sử

dụng hydro cho pin nhiên liệu, là các thiết bị

cung cấp năng lượng được ứng dụng trong

nhiều công nghệ ngày nay, bao gồm vệ tinh

và tàu con thoi.


Loại xúc tác quang thứ hai được gọi là

sự "suy giảm của chất ô nhiễm hữu cơ", đề

cập đến các quá trình phân hủy chất ô nhiễm

trong nước. Các nhà khoa học đã nghiên cứu

khả năng hệ thống quang xúc tác mới dựa vào

MO phân hủy thuốc nhuộm độc hại

rhodamine B, thường được sử dụng để mô

phỏng các chất ô nhiễm hữu cơ.

Các nhà khoa học đã thực hiện cả hai

thử nghiệm theo trình tự, cho thấy hệ thống

quang xúc tác dựa vào MOF có thể kết hợp hệ

thống quang xúc tác của hydro với khả năng

phân hủy của rhodamine B trong một quá

trình duy nhất. Điều này có nghĩa là hiện có

thể sử dụng hệ thống quang xúc tác này để

vừa xử lý chất ô nhiễm, vừa sản xuất hydro

làm nhiên liệu.



**************

Các hạt nano kim loại có triển vọng dùng để tạo ra các chất xúc tác thân thiện với môi trường

Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ

Tokyo đã sản xuất được các hạt nano kim loại

hoạt động hiệu quả gấp 50 lần so với các chất

xúc tác nano lưỡng kim Au-Pd nổi tiếng.

Quá trình oxy hóa các hydrocacbon

thơm rất quan trọng để sản xuất nhiều loại

hợp chất hữu cơ hữu có ích. Quá trình này

cần sử dụng các chất xúc tác và dung môi

thường gây hại cho môi trường. Do vậy, các

nhà nghiên cứu đã tìm cách sử dụng các hạt

xúc tác nano mà không cần đến dung môi cho

quá trình này.

Điều thú vị là các hạt xúc tác gần có

kích thước nano (SNC), bao gồm các kim loại

quý thậm chí còn hoạt động hiệu quả hơn vì

diện tích bề mặt của chúng gia tăng và trạng

thái điện tử độc đáo, tạo ra hiệu ứng thuận lợi

cho quá trình oxy hóa hydrocacbon. VìĐiều

này mang lại cho chúng hiệu quả về mặt chi

phí vì khối lượng kim loại cần cho SNC thấp

hơn so với chất xúc tác có kích thước nano.

Nhóm nghiên cứu bao gồm TS.

Miftakhul Huda, Keigo Minamisawa, TS.

Takamasa Tsukamoto và TS. Makoto Tanabe

tại Viện Công nghệ Tokyo (Tokyo Tech) do

GS. Kimihisa Yamamoto dẫn đầu, đã tạo ra

nhiều loại hạt SNC bằng cách sử dụng

dendrimer, các phân tử hình cầu giống như

cây, có thể được sử dụng làm khuôn mẫu để

chứa các chất xúc tác. "Dendrimer sẽ cung

cấp các không gian nano bên trong phù hợp

cho chuyển đổi xúc tác trong điều kiện có sự

xuất hiện của các hạt hạt kim loại",

TS.Yamamoto giải thích.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra các chất

xúc tác nhiều kích thước phụ thuộc vào kim

loại quý được sử dụng và số nguyên tử của

mỗi hạt xúc tác. Các nhà khoa học đã so sánh

hiệu quả của các chất xúc tác để xác định kim

loại quý tốt nhất nhằm tạo ra các hạt SNC và

sau đó khám phá cơ chế mang lại hiệu quả

xúc tác ở mức cao. Kết quả là các hạt SNC

kích thước nhỏ hơn phát huy hiệu quả cao

hơn, trong khi kim loại ít oxophilic (như bạch

kim) đạt mức cao nhất. Nhóm nghiên cứu cho

rằng bề mặt của SNC bạch kim không dễ bị

oxy hóa, nên có thể tái sử dụng. SNC Pt19 đã

được chứng minh mang lại hiệu quả xúc tác

cao gấp 50 lần so với các chất xúc tác nano

Au-Pd thông thường. Các nhà khoa học sẽ

tiếp tục nghiên cứu để làm sáng tỏ những hiện

tượng xúc tác này.

Các ứng dụng của chất xúc tác mới có

thể góp phần giảm ô nhiễm và tăng cường sử


dụng hiệu quả tài nguyên kim loại trên Trái

đất.



**************

Xử lý thủy ngân độc hại nước ô nhiễm

Nước ô nhiễm thủy ngân và các kim

loại nặng độc hại khác là nguyên nhân chính

gây thiệt hại môi trường và các vấn đề sức

khỏe cho người dân trên toàn thế giới. Giờ

đây, các nhà nghiên cứu tại trường Đại học

Công nghệ Chalmers, Thụy Điển đã đưa ra

một phương pháp hoàn toàn mới để xử lý

nước ô nhiễm thông qua quá trình điện hóa.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp

chí Nature Communications.

Björn Wickman, đồng tác giả nghiên

cứu cho rằng: “Phương pháp mới của chúng

tôi có thể khử đến 99% hàm lượng thủy ngân

trong chất lỏng. Điều này có thể tạo ra nguồn

nước nằm trong giới hạn an toàn cho con

người sử dụng”.

Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO),

thủy ngân là một trong những chất gây hại

nhiều nhất cho sức khỏe con người. Nó tác

động đến hệ thần kinh, sự phát triển của

não… Thủy ngân đặc biệt có hại cho trẻ em

và cũng có thể lây truyền từ mẹ sang con

trong quá trình mang thai. Hơn nữa, thủy

ngân lan truyền rất dễ trong tự nhiên và xâm

nhập vào chuỗi thức ăn. Ví dụ, cá nước ngọt

thường chứa hàm lượng thủy ngân cao.

Trong hai năm qua, Björn Wickman

cùng với Cristian Tunsu, nhà nghiên cứu tại

Khoa Hóa học và Kỹ thuật hóa học tại trường

Đại học Chalmers, đã nghiên cứu quá trình

điện hóa để làm sạch thủy ngân khỏi nước ô

nhiễm. Phương pháp này hoạt động thông qua

tách các ion kim loại nặng ra khỏi nước bằng

cách kích thích chúng tạo thành hợp kim cùng

với một kim loại khác.

Phương pháp mới liên quan đến một

tấm kim loại - điện cực - liên kết các kim loại

nặng. Điện cực được làm bằng bạch kim -

kim loại quý và thông qua quá trình điện hóa,

nó hút thủy ngân độc hại ra khỏi nước để tạo

thành hợp kim. Theo đó, nước được xử lý ô

nhiễm thủy ngân. Hợp kim được hình thành

từ hai kim loại rất ổn định, do đó, thủy ngân

không có nguy cơ tái xâm nhập vào nước.

"Hợp kim loại này đã được tạo ra

trước đây, nhưng với một mục đích hoàn toàn

khác. Đây là lần đầu tiên kỹ thuật với hợp

kim điện hóa được sử dụng cho mục đích xử

lý ô nhiễm", Cristian Tunsu nói.

Ưu điểm của kỹ thuật xử lý thủy ngân

mới là điện cực có công suất rất cao. Mỗi

nguyên tử bạch kim có thể liên kết với 4

nguyên tử thủy ngân. Hơn nữa, các nguyên tử

thủy ngân không chỉ liên kết trên bề mặt mà

còn thâm nhập sâu hơn vào vật liệu, tạo ra các

lớp dày. Điều này có nghĩa là điện cực có thể

được sử dụng trong một thời gian dài. Sau khi

sử dụng, nó có thể được làm rỗng một cách

có kiểm soát để được tái chế và thủy ngân

được xử lý một cách an toàn. Một ưu điểm

tích cực nữa của quá trình này là tiêu thụ rất

hiệu quả năng lượng.

"Một điểm điều tuyệt vời nữa là khả

năng chọn lọc rất tốt. Dù có nhiều chất khác

nhau trong nước, nhưng nó chỉ loại bỏ thủy

ngân. Do đó, điện cực không lãng phí công

suất do lấy đi các chất khác ra khỏi nước một

cách không cần thiết”, Björn Wickman nói.

Tiềm năng ứng dụng của phương pháp

mới

Kỹ thuật xử lý thủy ngân trong nước ô

nhiễm có thể được sử dụng để giảm lượng

chất thải và xử lý nước trong các ngành công

nghiệp hóa chất và khai thác mỏ cũng như

trong sản xuất kim loại. Kỹ thuật cũng góp


phần làm sạch môi trường hiệu quả hơn cho

những nơi có nguồn nước và đất ô nhiễm.

Kỹ thuật thậm chí có thể được áp dụng

để xử lý nước uống trong môi trường bị ảnh

hưởng xấu vì công nghệ này tiêu thụ ít năng

lượng nên có thể sử dụng hoàn toàn pin năng

lượng mặt trời để hoạt động. Vì thế, nó có

triển vọng phát triển thành công nghệ xử lý

nước di động và tái sử dụng.

Nhóm nghiên cứu đang xin cấp sáng

chế và tìm cách thường mại hóa kỹ thuật xử

lý thủy ngân cho nước ô nhiễm.



**************

Bộ lọc không khí ngăn chặn 90% hạt ô nhiễm, chất gây dị ứng và vi khuẩn

Các kỹ sư Hoa Kỳ đã chế tạo được bộ

lọc ô nhiễm gắn trong mũi với khả năng ngăn

chặn đến 90% hạt ô nhiễm và 70% các hạt

mịn hơn xâm nhập vào phổi. Thiết bị này

“gần như vô hình”, cung cấp phương thức bảo

vệ kín đáo hơn mặt nạ lọc và giúp giải quyết

tác động của tình trạng ô nhiễm đang lan tràn

khắp các thành phố hiện đại. Ô nhiễm không

khí đã cướp đi sinh mạng của khoảng 9 triệu

người mỗi năm trên toàn thế giới.

“Bộ lọc O2 tạo ra một vùng không khí

riêng an toàn và sạch hơn bảo vệ cho người

đeo nó khỏi ô nhiễm không khí, các chất gây

dị ứng, vi khuẩn và nhiều yếu tố khác”, nhóm

nghiên cứu cho biết. “Bộ lọc O2 làm cho các

thành phố trở nên an toàn, không khí lưu

thông sạch và bảo vệ cho cơ thể của bạn khỏi

bị tổn thương”.

Mỗi bộ lọc có thể được đeo trong vòng

tối đa 12 giờ và sử dụng các bộ lọc tĩnh điện

để thu các hạt và nhiều yếu tố gây ô nhiễm

khác. Nhưng khác mặt nạ, bộ lọc O2 không

ngăn chặn được các chất ô nhiễm xâm nhập

vào phổi qua đường miệng.

Ô nhiễm không khí là mối quan tâm

ngày càng gia tăng của các cư dân đô thị và

rất nhiều nghiên cứu gần đây đã tiết lộ tác

động gây sốc gây của chất ô nhiễm đến sức

khỏe của con người.

Theo một báo cáo mới được công bố

của Viện chính sách năng lượng thuộc Đại

học Chicago (EPIC), ô nhiễm không khí trung

bình làm giảm 1,8 năm tuổi thọ của người dân

trên toàn cầu.

Cách đây hơn một thập kỷ, Tổ chức Y

tế thế giới (WHO) đã ban hành các hướng dẫn

về mức độ ô nhiễm không khí tối đa ở

ngưỡng “an toàn”. Nhưng giờ đây, hầu như

mọi quốc gia có thu nhập thấp và trung bình

và một nửa số quốc gia có thu nhập cao đều

sống trong bầu không khí “không trong lành”.

Ô nhiễm tác động mạnh đến các thành phố

đông đúc tại các nước đông dân nhất như Ấn

Độ và Trung Quốc.



**************

bẢn tin thÁng 12/2018 -...

Documents