Thế giới tuần qua

221

Máy bay nhẹ hơn và bay cao hơn, pin chạy ổn định và quá trình lão hóa sẽ tới chậm hơn. Cải thiện thể chất, dù là thể chất sinh vật hay phần cứng của máy móc, là tâm điểm của những khám phá khoa học tuần này.

Máy bay bọc siêu vật liệu

Graphene bao gồm một lớp nguyên tử cac-bon liên kết trong một cấu trúc hình lục giác. Nó cứng tới mức một lớp nguyên tử dày có thể đỡ được khối lượng của một con voi. Nguồn ảnh: Getty Images.

Theo thông tin từ Triển lãm Hàng không Quốc tế Farnborough, một nhóm kỹ sư hàng không vũ trụ của trường Đại học Central Lancashire (UCLAN) đã giới thiệu Juno – chiếc máy bay đầu tiên phủ graphene.

Graphene được ca ngợi là “siêu vật liệu” với tiềm năng tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp. Đây là vật liệu nano nhân tạo mạnh nhất hiện nay, bao gồm một lớp nguyên tử cac-bon liên kết trong một cấu trúc có hình lục giác. Nó cứng đến mức chỉ một lớp nguyên tử dày có thể chịu được trọng lượng của một con voi, đồng thời có khả năng dẫn điện tốt.

Chiếc máy bay được công bố tại Farnborough có chiều dài cánh 3,5 mét, “là bằng chứng cho những bước tiến vĩ đại mà chúng tôi đang thực hiện trong việc nhanh chóng đưa graphene và các vật liệu nano khác vào ngành công nghiệp”, ông Billy Beggs, giám đốc đổi mới kỹ thuật của UCLAN, cho biết.

Những chiếc máy bay bọc vỏ graphene có cơ chế bay giống như mọi máy bay nhưng hiệu quả hơn nhiều. Với vỏ bọc siêu mỏng, máy bay sẽ nhẹ hơn và vì thế giúp tiết kiệm nhiên liệu khi cất cánh và hạ cánh, đồng thời chịu được tải trọng nặng hơn và bay quãng đường dài hơn với cùng một lượng nhiên liệu. Nhờ độ dẫn điện cao hơn của lớp vỏ, sét đánh lên máy bay cũng sẽ phân tán trên toàn bề mặt của máy bay thay vì làm hư hại ở một khu vực. Nhóm UCLAN đã phát triển Juno trên cơ sở kế thừa các nghiên cứu trước đó như ứng dụng cánh máy bay có phủ graphene.

Pin thân thiện với môi trường

Hai nhà khoa học từ SUNY Binghamton vừa phát triển một loại pin từ giấy mà theo họ là “nhẹ, giá rẻ và dẻo”, có thể bị phân hủy dễ dàng sau khi sử dụng.

Giống như nhiều thiết bị điện tử khác, pin tiêu chuẩn có hại cho môi trường, trừ khi chúng được tái chế đúng cách. Nhóm nghiên cứu pin giấy chỉ ra trong một bài báo trên Advanced Sustainable Systems là loại thiết bị giống như pin của họ “có thể là phương thức tuyệt vời để giảm gia tăng chất thải điện tử”. Họ cũng nói thêm rằng pin giấy “thu hút nhiều chú ý vì tính tự bền vững, tiết kiệm chi phí, thân thiện với môi trường và có thể tiếp cận năng lượng trong các thiết lập hạn chế nguồn lực. Tuy nhiên, công nghệ này hiện chưa có triển vọng trở thành ứng dụng năng lượng thực tế vì hiệu suất của nó còn thấp”.

Pin của họ phát triển trên cơ sở giấy và polymer nhân tạo “kết hợp vào một mạng lưới xốp, ưa nước của các sợi cellulose đan xen”. Kết quả cuối cùng là một thiết bị, theo các nhà nghiên cứu, “cho thấy tỷ số năng lượng trên chi phí cao hơn bất cứ loại pin vi sinh bằng giấy nào đã được giới thiệu trước đó”. Hơn thế, nó có thể phân hủy sinh học trong nước mà không cần thiết bị tái chế chuyên dụng.

Điện thoại di động gây mù lòa?

Ánh sáng màu xanh phát ra từ các thiết bị điện tử làm thoái hóa điểm vàng, theo các nhà nghiên cứu của trường Đại học Toledo. Nguồn ảnh: Getty Images.

Các nhà nghiên cứu ở trường Đại học Toledo vừa phát hiện ra rằng ánh sáng xanh, bao gồm cả loại phát ra từ các thiết bị điện tử, làm tăng tốc độ thoái hóa điểm vàng – một căn bệnh nhãn khoa do tổn thương phần trung tâm của võng mạc.

Thoái hóa điểm vàng là một bệnh nan y dẫn đến mất thị lực thường bắt đầu ảnh hưởng đến những người ở độ tuổi 50 và 60. Mỗi năm có khoảng 2 triệu bệnh nhân mới bị phát hiện. Hiểu rõ hơn về nguyên nhân, đặc biệt là những nguyên nhân có liên quan đến các thiết bị mà mọi người sử dụng ngày càng nhiều, là chìa khóa để ngăn ngừa và điều trị tình trạng này. Ajith Karunarathne, phó giáo sư hóa và sinh hóa học tại UT, nói: “Bằng cách tìm hiểu thêm về cơ chế mù lòa để tìm ra phương pháp ngăn chặn các phản ứng độc hại do kết hợp của võng mạc và ánh sáng xanh, chúng tôi hy vọng sẽ tìm ra cách bảo vệ thị lực của trẻ em lớn lên trong một thế giới công nghệ cao”.

Các tế bào thụ quang trong võng mạc cần được cung cấp liên tục các phân tử võng mạc, loại phân tử giúp chúng cảm nhận ánh sáng và truyền tín hiệu của nó tới não. Thoái hóa điểm vàng xảy ra khi các tế bào thụ quang này chết đi. Phòng thí nghiệm của Karunarathne phát hiện ra rằng ánh sáng xanh lam “kích thích võng mạc kích hoạt các phản ứng tạo ra các phân tử hóa học độc hại trong tế bào thụ quang”, theo UT. Nói cách khác, ánh sáng xanh từ các các thiết bị điện tử biến các phân tử võng mạc thành những kẻ tiêu diệt tế bào. Các tế bào thụ quang thường không tái sinh sau khi chết đi. Nhóm nghiên cứu hy vọng những phát hiện của họ có thể mang tới phương pháp điều trị, ví dụ như một một loại thuốc đặc biệt có thể làm chậm thoái hóa điểm vàng.

Khám phá của Exeter có thể làm tăng tuổi thọ

Duy trì hoạt động của các ty thể lâu hơn có thể làm chậm quá trình lão hóa. Nguồn ảnh: Getty Images.

Các nhà khoa học ở Đại học Exeter vừa tạo ra một hợp chất có thể đảo ngược quá trình lão hóa của tế bào.

Ai cũng muốn trẻ hơn một chút. Nhưng trên tất cả, khám phá này tăng khả năng chữa trị các bệnh liên quan tới tuổi già như đau tim, đột quỵ, ung thư, sa sút trí tuệ và tiểu đường. Theo một trong những nhà khoa học tham gia dự án, đó không chỉ đơn giản là “gia tăng tuổi thọ”; đó là phương thức để mọi người sống khỏe hơn và lâu hơn.

Các nhà khoa học nhắm tới các tế bào nội mô nằm bên trong mạch máu. Khi chúng ta già đi, những tế nào này cũng già đi; chúng bị phá hủy và dừng phân chia. Đồng tác giả của nghiên cứu Lorna Harries giải thích: “Khi cơ thể người lão hóa, chúng tích tụ các tế bào già cỗi không còn hoạt động tốt cũng như tế bào mới. Điều này không chỉ là hệ quả của quá trình lão hóa mà còn là lý do vì sao chúng ta lão hóa.” Theo Exeter, hợp chất do nhóm của Harries phát triển tập trung vào các ty thể – các “trạm năng lượng” của tế bào – và sản sinh “rất ít khí hydrogen sulfide” giúp các tế bào già cỗi có năng lượng cần thiết để tồn tại. Gần nửa số tế bào nhóm thử nghiệm cho thấy dấu hiệu trẻ hóa. “Đây có thể là cơ sở cho một thế hệ thuốc chống thoái hóa mới,” Harries cho biết. Cô và các cộng sự đã công bố nghiên cứu của họ trên tạp chí Aging.

Máy bay năng lượng mặt trời

Ảnh đầu trang và ảnh trên: Điều đầu tiên Zephyr và những phương tiện giống nó mang lại là kết hợp các dịch vụ điển hình của vệ tinh – quốc phòng, lập bản đồ, môi trường, nhân đạo – với sự linh hoạt của một phương tiện bay không người lái hay còn gọi là drone. Nguồn ảnh: Airbus.

Một máy bay không người lái sử dụng năng lượng mặt trời vừa hoàn thành chuyến bay mà theo hãng sản xuất Airbus, là “chuyến bay dài nhất từng được thực hiện”: 25 ngày, 23 giờ và 57 phút.

Máy bay này có tên là Zephyr S, thuộc loại phương tiện HAPS, hay High-altitude pseudo-satellite (tạm dịch: giả vệ tinh cao trình lớn). Zephyr và những phương tiện tương tự là kết hợp các dịch vụ vệ tinh và quốc phòng điển hình như lập bản đồ, môi trường, các hoạt động nhân đạo nhờ sự linh hoạt của các phương tiện bay không người lái. Thiết bị này có thể giúp đánh giá thảm họa, thu thập hình ảnh độ phân giải cao về cháy rừng hay tràn dầu và giám sát biên giới. Chi phí sản xuất và bảo dưỡng loại giả vệ tinh này thấp hơn vệ tinh thông thường nhiều.

Zephyr bay gần mặt trời hơn và cao hơn tầng giao thông của các phương tiện hàng không thông thường nên không làm ảnh hưởng tới giao thông hàng không. Độ cao hành trình của Zephyr S ở khoảng 21,3 km. Vào buổi tối, phương tiện này chạy bằng pin dự trữ từ năng lượng thu được từ mặt trời lúc ban ngày. Nó có sải cánh dài 25 m và nặng 75 kg, nhưng có thể chuyên chở tải trọng gấp năm lần như thế.

Jana Rosenmann, trưởng hệ thống bay không người lái của Airbus, cho biết: “Chuyến bay đầu tiên rất thành công đã tạo ra cột mốc quan trọng trong chương trình Zephyr, bổ sung thêm một kỷ lục về thời gian bay trong không gian mà chúng tôi hy vọng sẽ sớm được chính thức hóa. Chúng tôi sẽ kiểm tra tất cả các thông số kỹ thuật và bắt đầu chuẩn bị các chuyến bay tiếp theo, dự kiến diễn ra cuối năm nay từ một căn cứ điều hành mới của chúng tôi tại sân bay Wyndham, Tây Úc”.

Theo Sam Worley

 

BÌNH LUẬN CỦA BẠN