5 công nghệ nổi bật nhất tháng 7 không thể bỏ lỡ
Dòng tuabin thế hệ H của GE hỗ trợ việc chuyển đổi sang phát triển năng lượng bền vững đã cán mốc 50 khách hàng và 1 triệu giờ vận hành. Bên cạnh đó, máy tạo nhịp tim tự phân hủy trong cơ thể người và loại giấy có khả năng làm mát tòa nhà là những công nghệ nổi bật tháng này. Cùng khám phá các sáng tạo đưa cuộc sống con người bước sang thập kỉ mới với bài điểm tin tháng này.
Tuabin khí HA của GE cán mốc 50 khách hàng và 1 triệu giờ vận hành
Tuabin khí HA, dòng tuabin phát triển nhanh nhất trong các tuabin khí công suất lớn của GE, vừa cán mốc 50 khách hàng ở 20 quốc gia, tạo ra hơn 26 GW điện, và tích luỹ hơn 1.000.000 giờ vận hành thương mại.
Kể từ khi ra mắt vào năm 2014, tuabin HA đã giúp các nhà máy điện giảm phát thải, tăng hiệu suất, thay thế dần điện than và tích hợp được nhiều nguồn năng lượng tái tạo hơn. Năm 2021, các dự án sử dụng công nghệ HA đã giành được các giải thưởng trong ngành bao gồm “Nhà máy của năm 2021”, “Nhà máy của thế giới” và “Giải thưởng Tái sáng chế”
Gần đây, GE cũng công bố các dự án thử nghiệm sử dụng công nghệ HA chạy bằng khí hydro. Các tuabin khí thế hệ H của GE hiện tại có khả năng đốt cháy tới 50% thể tích hydro trong hỗn hợp với khí tự nhiên. Khả năng này có được là nhờ hệ thống buồng đốt DLN2.6e tiêu chuẩn có trong các dòng tuabin 9HA.01, 9HA.02 và 7HA.03. Ngoài ra, các nhà máy chu trình hỗn hợp thế hệ H của GE còn có thể được thiết kế với hệ thống thu giữ cacbon sau quá trình đốt nhằm giảm tới 90% lượng khí thải CO2.
Máy tạo nhịp tim có khả năng tự phân huỷ
Các nhà nghiên cứu của Đại học Northwestern và Đại học George Washington đã sáng chế ra máy tạo nhịp tim tạm thời, có khả năng tự phân huỷ trong cơ thể đầu tiên trên thế giới.
Hình ảnh minh hoạ “máy tạo nhịp tim tạm thời” mới với cơ chế tự tan vào máu trong vòng 5 đến 7 tuần sau khi cấy, giúp cho người bệnh không cần phẫu thuật lần 2. Ảnh: Đại học Northwestern / Đại học George Washington.
Đối với những bệnh nhân cần hỗ trợ duy trì nhịp tim tạm thời hoặc đang chờ cấy máy tạo nhịp tim vĩnh viễn, thiết bị bé nhỏ này sẽ giúp họ duy trì nhịp tim ổn định trong một thời gian ngắn. Bên cạnh đó, “loại vật liệu có khả năng hấp thụ sinh học được sử dụng trong công nghệ này sẽ là nền tảng tạo ra một loạt các thiết bị chẩn đoán và điều trị tạm thời dùng trong theo dõi tình trạng bệnh và liệu pháp điều trị, mở ra cơ hội cho những biện pháp như điện xung trị liệu, dược lý trị liệu, liệu pháp tế bào, lập trình gen và nhiều liệu pháp khác” - Igor Efimov, nhà nghiên cứu thuộc Đại học George Washington đồng dẫn dắt nghiên cứu, cho biết.
Thiết bị linh hoạt này có thể được cấy trực tiếp lên bề mặt tim để điện cực siêu nhỏ của máy tạo ra xung động điện học khi cần thiết. Máy tạo nhịp tim tạm thời này chỉ nhẹ 0,5 gram và mỏng ¼ mm. Nó có thể hoạt động trong vài ngày hoặc vài tuần trước khi tan vào máu. “Khi cải tiến hơn nữa, ta thậm chí có thể cấy những loại máy tạo nhịp tim hấp thụ sinh học tương tự qua đường tĩnh mạch ở chân hoặc tay” - Rishi Arora, bác sĩ tim mạch ở Northwestern Medicine, người cùng dẫn dắt nghiên cứu, chia sẻ.
Làm mát bằng giấy phản xạ nhiệt
Một giảng viên kỹ thuật của Đại học Northeastern đã phát triển một loại “giấy làm mát” có thể dán lên mái nhà để giảm nhiệt độ bên trong xuống khoảng 10o F.
Giáo sư Yi Zheng (bên trái) và nghiên cứu sinh Yanpei Tian thử nghiệm một vật liệu làm từ giấy có khả năng giúp các tòa nhà mát mẻ và thoải mái. Ảnh: Ruby Wallau/Đại học Northeastern.
Để giảm tiền điện và đối phó với hiện tượng ấm lên toàn cầu, nhiều nghiên cứu về việc sử dụng bề mặt phản xạ để giúp các tòa nhà tiết kiệm năng lượng đã được thực hiện. Tuy nhiên, nguồn nhiệt không chỉ đến từ bên ngoài, mà còn sinh ra từ bên trong: từ việc sử dụng các thiết bị và thân nhiệt con người; vì vậy, người ta còn nghiên cứu cả cách để tản nhiệt ra bên ngoài. Yi Zheng và các đồng nghiệp tại Đại học Northeastern tuyên bố họ đã phát triển một sản phẩm “siêu chống thấm, có thể tái chế từ sợi cellulose” được làm từ giấy tái chế và có khả năng tản nhiệt ra ngoài trời.
Nguyên tắc nhóm Yi Zheng sử dụng là làm mát thụ động bằng bức xạ ban ngày. Tức là, vật liệu này có khả năng vừa phản xạ ánh sáng mặt trời, vừa tản nhiệt ra bên ngoài cùng lúc. Zheng và nhóm nghiên cứu đã nghiền giấy tái chế thông thường để tạo ra một hỗn hợp từ sợi cellulose, sau đó phủ ngoài một lớp hóa chất được sử dụng trong nhựa Teflon. Điều này cho phép vật liệu hấp thụ được bước sóng của các ánh sáng nhìn thấy được, nhờ đó đẩy bức xạ nhiệt ra khỏi bề mặt, đồng thời đạt được hiệu quả làm mát bằng bức xạ.
Tăng độ cứng cho thuỷ tinh
Thông qua mô phỏng máy tính, các nhà nghiên cứu của UCLA đã xác định được "bối cảnh năng lượng" (energy landscape) khiến thủy tinh dễ vỡ. Một ngày nào đó, phát hiện được công bố trên tạp chí Materials Horizons này có thể giúp kỹ sư thiết kế được những công trình sử dụng tường kính chịu lực, hoặc tạo ra loại kính chắn gió cứng cáp, chịu va đập tốt hơn cho xe ô tô. Ngoài ra, nó cũng có tiềm năng ứng dụng vào màn hình kỹ thuật số bền bỉ hơn. Mathieu Bauchy, giảng viên kỹ thuật tại UCLA, người đứng đầu nghiên cứu cho hay: “Kiến thức này có thể tạo ra một cuộc cách mạng trong việc thiết kế loại thủy tinh vừa trong suốt vừa cứng như kim loại”.
Bối cảnh năng lượng thể hiện độ giòn của vật liệu khi biến dạng. Ảnh: Mathieu Bauchy
Đầu tiên, nhóm nghiên cứu thực hiện các mô phỏng cấp độ nguyên tử và thấy được những chi tiết vi mô mới của thủy tinh. Sau đó, họ áp dụng khái niệm “bối cảnh năng lượng” để lập một đồ thị năng lượng của vật liệu dưới dạng bản đồ địa hình 3D. Điều này cho phép họ so sánh loại vật liệu giòn như thủy tinh với loại vật liệu cứng hơn như thép. Bauchy cho biết: “Vật liệu có bối cảnh gồ ghề với nhiều núi cao, thung sâu sẽ giòn hơn vật liệu có bối cảnh phẳng và mịn.” Họ đặt ra mục tiêu là sẽ sử dụng nghiên cứu của mình để tạo ra một loại thuỷ tinh cứng cáp hơn.
Lắp ráp kính hiển vi bằng lego
Một nhóm nghiên cứu ở Đức đã lắp ráp một chiếc kính hiển vi có độ phân giải cao bằng các mảnh Lego và một số linh kiện điện thoại di động rẻ tiền. Thiết bị này được thiết kế để dạy trẻ em về khoa học. Theo một thông cáo báo chí, “các nhà khoa học đã viết hướng dẫn lắp ráp kính hiển vi cũng như chỉ dẫn từng bước cụ thể” cho nhóm trẻ từ 9 đến 13 tuổi. Một trong những tác giả của nghiên cứu được công bố trên tạp chí The Biophysicist này thậm chí mới 10 tuổi.
Ảnh: Timo Betz
Ngoài các bộ phận quang học, kính hiển vi được lắp hoàn toàn từ các mảnh Lego. Phần ống kính lấy từ cụm camera trên điện thoại thông minh và có giá khoảng 110,000 đồng. Timo Betz, giảng viên tại Đại học Göttingen, người đã đóng góp vào nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi hy vọng rằng kính hiển vi dạng mô-đun này sẽ được sử dụng trong các lớp học và gia đình trên khắp thế giới để kích thích trí tò mò và truyền cảm hứng khoa học cho trẻ em”. Nhóm nghiên cứu muốn tìm cách nuôi dưỡng trí tò mò của trẻ, giúp các em nắm bắt những nguyên tắc cơ bản và thấy được tiềm năng của khoa học.