Tiến tới một thế giới không cacbon là mục tiêu hàng đầu của tất cả các quốc gia trên toàn cầu. Những công nghệ mới như sạc không dây cho xe hay một loại sơn siêu trắng có khả năng làm mát không khí là những phát kiến mới giúp mục tiêu này ngày càng gần. Cùng đón đọc những công nghệ của tương lai trong bài điểm tin tháng này.

Công nghệ sạc không dây trên đường cho xe điện

Đội kỹ sư của Cornell đã lên kế hoạch phát triển công nghệ sạc không dây có thể sạc các phương tiện xe điện ngay khi chúng đang di chuyển trên đường.

Xe điện có thể giúp thế giới tiến tới trung hòa cacbon, tuy nhiên có rất nhiều trở ngại trên con đường tiến tới mục tiêu này. Trong đó, sạc cũng là một trong những yếu tố liên quan. “Nếu mọi phương tiện đều chạy bằng điện, chúng ta sẽ cần rất nhiều ổ cắm để cắm sạc và không phải ai cũng sẽ có sẵn loại điện đó trong nhà để có thể sạc được nhanh” – Khurram Afridi, phó giáo sư tại Đại học Cornell đồng thời là trưởng nhóm nghiên cứu cho biết.

Hệ thống mới sử dụng các tấm kim loại cách nhiệt được chôn dưới lòng đường, kết nối với đường dây điện thông qua một bộ biến tần tạo ra điện trường dao động. Các tấm kim loại phù hợp gắn với mặt dưới của xe sẽ thu hút và đẩy lùi các điện tích này, dẫn dòng điện chạy qua mạch điện trên xe, từ đó sạc pin cho xe. Hệ thống này hoạt động ở tốc độ 13,56 megahertz, nhanh hơn gần 200 lần so với các hệ thống từ trường mới nhất.

Sơn siêu trắng giúp làm mát không khí

Xiulin Ruan, giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Purdue với mẫu sơn có khả năng siêu phản xạ ánh sáng.

Các kỹ sư tại Đại học Purdue đã tạo ra loại sơn trắng nhất trên thế giới với khả năng phản chiếu ánh sáng, giúp làm mát cho các tòa nhà.

Trong khi các loại sơn làm mát thông thường trên thị trường được thiết kế để loại bỏ phản xạ nhiệt từ 80-90% ánh sáng mặt trời, loại sơn mới này có thể phản xạ tới 98.1% và loại bỏ nhiệt hồng ngoại. Xiulin Ruan, giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Purdue cho biết: “Nếu bạn sử dụng loại sơn này để phủ một diện tích mái nhà khoảng 1.000 feet vuông, chúng tôi ước tính rằng bạn có thể nhận được công suất làm mát là 10 kilowatt. Loại sơn này có tác dụng mạnh hơn điều hòa không khí mà các tòa nhà sử dụng”.

Loại sơn này sử dụng chất bari sunfat – chất hóa học được sử dụng đề làm giấy ảnh – loại giấy trắng hơn các loại giấy thông thường khác. Các hạt bari sulfat trong sơn có kích thước khác nhau, cho phép chúng phân tán ánh sáng mặt trời phổ rộng. Sơn siêu trắng làm mát này đã được chứng minh có thể giữ cho bề mặt mát hơn 19°F so với môi trường xung quanh vào ban đêm và dưới 8°F dưới ánh sáng mặt trời gay gắt buổi trưa.

Công nghệ mới rút ngắn hành trình chinh phục sao Hỏa

Hình minh họa về một môi trường vận chuyển bằng động cơ hạt nhân có thể đưa các phi hành gia lên sao Hỏa trong tương lai. Ảnh: NASA.

NASA đang phát minh công nghệ đẩy sử dụng hai hạt nhân để cung cấp năng lượng cho phi hành đoàn thực hiện sứ mệnh lên sao Hỏa với thời gian cho một hành trình khứ hồi là hai năm hoặc ít hơn.

NASA cho biết thời điểm thích hợp để quay trở lại Trái đất “sẽ yêu cầu các phi hành gia phải ở lại sao Hỏa trong hơn một năm”. Nếu các nhà khoa học có thể khắc phục một số hạn chế của động cơ đẩy tên lửa hóa học, về mặt lý thuyết, họ có thể giảm bớt thời gian chờ đợi, đủ để đạt được mục tiêu hoàn thành sứ mệnh trong hai năm của NASA.

Các nhà quản lý đang xem xét sử dụng hai công nghệ đẩy hạt nhân riêng biệt: điện hạt nhân và nhiệt hạt nhân. Hệ thống điện hạt nhân sử dụng một lò phản ứng để tạo ra điện, lò này tích điện dương các chất đẩy khí và đẩy các ion ra ngoài thông qua một bộ đẩy. Chúng sẽ hiệu quả hơn nhiều so với tên lửa hóa học nhưng tạo ra ít lực đẩy hơn. Phương pháp nhiệt hạt nhân sử dụng nhiệt từ lò phản ứng để chuyển chất đẩy lỏng thành khí, chất đẩy này nở ra qua vòi phun và tạo ra lực đẩy. Các hệ thống này chỉ sử dụng một nửa sức đẩy của tên lửa hóa học và vẫn cung cấp lực đẩy cao. NASA cho biết một hệ thống hỗ trợ hạt nhân sẽ tận dụng sự liên kết tối ưu của các hành tinh để vận chuyển năng lượng thấp cho một chặng của chuyến đi và hiệu suất nâng cao của công nghệ mới để chuyển giao năng lượng cao hơn cho chặng còn lại.

Lớp phủ phốt pho đen giúp tiêu diệt siêu vi khuẩn

Tế bào nấm trước khi bị phốt pho đen tiêu diệt. Ảnh: Đại học RMIT

Các nhà nghiên cứu tại Đại học RMIT tại Melbourne đã phát triển một màng siêu mỏng có thể dùng để điều trị các vết thương và ngăn ngừa nhiễm trùng nghiêm trọng có thể xảy ra trong cấy ghép y tế.

“Khi tình trạng kháng thuốc tiếp tục gia tăng, khả năng điều trị những bệnh nhiễm trùng ngày càng trở nên khó khăn. Các siêu vi khuẩn ngày càng phát triển và có thể kháng lại các loại thuốc tốt nhất. Vì vậy, chúng ta cần những vũ khí mới thông minh cho cuộc chiến chống lại những siêu vi khuẩn này” –  Aaron Elbourne, nghiên cứu sinh tại RMIT, đồng trưởng nhóm nghiên cứu phát triển cho biết.

Lớp phủ mới dựa trên một vật liệu siêu mỏng được gọi là phốt pho đen (BP). Các nhà khoa học đã quan sát thấy một số đặc tính kháng khuẩn và kháng nấm khi học về phốt pho đen (BP) cho ứng dụng điện tử. Tuy nhiên, nghiên cứu của RMIT là nghiên cứu đầu tiên nhìn thấy tiềm năng lâm sàng của nó. Khi phốt pho đen (BP) bị phá vỡ, chất này tạo ra các loại oxy phản ứng làm hỏng màng ngoài của vi khuẩn và nấm, sau đó giết chết chúng. Bản thân phốt pho đen (BP) phân hủy hoàn toàn vì vậy sẽ không bị tích tụ trong cơ thể, gây hại cho các tế bào của con người. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đã tìm ra mức phốt pho đen (BP) tối ưu cho việc sử dụng này – có thể tiêu diệt 99% tế bào vi khuẩn và nấm trong hai giờ đồng thời giữ lại các tế bào của con người khỏe mạnh và toàn vẹn.

BÌNH LUẬN CỦA BẠN