Chế tạo rô bốt nano tổng hợp đầu tiên trên thế giới được điều khiển bởi ánh sáng

Một nhóm các nhà nghiên cứu do TS. Jinyao Tang thuộc Khoa Hóa, Trường Đại học Hồng Kông đã chế tạo rô bốt nano tổng hợp đầu tiên trên thế giới được định hướng bởi ánh sáng. Với kích thước tương đương với một tế bào máu, các rô bốt nhỏ xíu này có tiềm năng được tiêm vào cơ thể bệnh nhân, giúp bác sĩ phẫu thuật loại bỏ khối u và cho phép cung cấp chính xác thuốc nhắm đích. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí khoa học Nature Nanotechnology.

Nhiều thập kỷ qua, khoa học viễn tưởng đã đề cập đến giấc mơ về những con rô bốt nhỏ về cơ bản có thể thay đổi cuộc sống của bạn. Bộ phim khoa học viễn tưởng nổi tiếng có tên "Fantastic Voyage" là ví dụ điển hình, trong đó, một nhóm các nhà khoa học điều khiển tàu ngầm nano trong cơ thể con người để điều trị tổn thương não. Trong bộ phim "Terminator 2", hàng tỷ rô bốt nano được ghép vào trong cơ thể biến hình đáng ngạc nhiên gọi là T-1000. Trong thế giới thực, việc thiết kế và chế tạo rô bốt nano tinh vi với các chức năng tiên tiến đang thực sự là thách thức.

Giải Nobel Hóa học năm 2016 được trao cho ba nhà khoa học đã "thiết kế và tổng hợp các máy phân tử". Các nhà khoa học đã phát triển một nhóm các thành phần cơ học cấp độ phân tử, có thể được lắp ráp thành máy nano phức tạp để thao tác đơn phân tử như ADN hoặc protein trong tương lai. Sự phát triển của máy kích thước nano nhỏ cho các ứng dụng y sinh là một xu hướng chính của nghiên cứu khoa học trong những năm gần đây. Bất kỳ đột phá nào cũng sẽ cung cấp tri thức mới và mở ra hướng điều trị bệnh và bào chế thuốc mới.

Khó khăn trong việc chế tạo rô bốt nano là tạo ra các cấu trúc nano với khả năng cảm biến và phản ứng với môi trường. Do mỗi rô bốt nano có kích thước vài micro mét, nhỏ hơn 50 lần đường kính của sợi tóc, nên rất khó để gắn các cảm biến điện tử và mạch vào trong rô bốt nano với chi phí hợp lý. Hiện nay, phương pháp duy nhất để điều khiển từ xa các rô bốt nano là kết hợp từ tính nhẹ trong rô bốt nano và định hướng chuyển động nhờ có từ trường bên ngoài.

Rô bốt nano mới sử dụng ánh sáng làm lực đẩy. Các nhà khoa học tại Trường Đại học Hồng Kông là nhóm nghiên cứu đầu tiên trên thế giới khám phá ra rô bốt nano định hướng bởi ánh sáng và chứng minh tính khả thi và hiệu quả của rô bốt. Họ đã chứng minh các rô bốt nano có thể được điều khiển bằng ánh sáng khi chúng "nhảy" hoặc thậm chí đánh vần một từ dưới sự kiểm soát của ánh sáng. Nhờ cấu trúc cây nano mới, rô bốt nano có thể phản ứng với ánh sáng chiếu vào nó. TS. Tang đã mô tả các chuyển động của rô bốt nano như thể "chúng có thể nhìn thấy ánh sáng và tự điều khiển".

Nhóm nghiên cứu lấy cảm hứng từ tảo lục tự nhiên để thiết kế rô bốt nano. Trong tự nhiên, một số loại tảo lục đã phát triển khả năng cảm biến ánh sáng xung quanh nó. Thậm chí chỉ cần một tế bào duy nhất, loại tảo lục này có thể cảm biến cường độ của ánh sáng và bơi về phía nguồn sáng để quang hợp. Nhóm nghiên cứu của TS. Jinyao đã mất ba năm để phát triển thành công rô bốt nano. Cấu trúc cây nano mới của rô bốt gồm có hai vật liệu bán dẫn thông dụng và giá rẻ là silicon và oxit titan. Trong quá trình tổng hợp, silicon và oxit titan được tạo hình thành dây nano và sau đó sắp xếp thành cấu trúc di thể của cây nano nhỏ.

TS. Tang cho rằng: "Dù rô bốt nano hiện vẫn chưa được sử dụng để điều trị bệnh, nhưng chúng tôi đang nghiên cứu hệ thống rô bốt nano thế hệ mới hiệu quả và tương thích sinh học. Ánh sáng là một lựa chọn hiệu quả để liên kết giữa thế giới vi mô và thế giới vĩ mô. Chúng tôi cho rằng các lệnh phức tạp có thể được truyền đến rô bốt nano, cung cấp cho các nhà khoa học một công cụ mới để trang bị thêm nhiều chức năng cho rô bốt nano và đưa con người tiến gần hơn đến các ứng dụng thường ngày”.

BÀI VIẾT KHÁC

Phó Chủ tịch UBND tỉnh Nguyễn Huy Ngọc làm việc với 35 xã địa bàn khu vực Phú Thọ (cũ) về việc thực hiện nhiệm vụ sau sắp xếp đơn vị hành chính và tổ chức chính quyền địa phương 2 cấp

Ngày 16/10/2025, đồng chí Nguyễn Huy Ngọc - Tỉnh ủy viên, Phó Chủ tịch UBND tỉnh chủ trì hội nghị làm việc với 35 xã địa bàn khu vực Phú Thọ (cũ) về việc thực hiện nhiệm vụ sau sắp xếp đơn vị hành chính và tổ chức chính quyền địa phương 2 cấp.

Ngày 17/10/2025

Nghiệm thu đề tài khoa học và công nghệ “Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng công tác tuyên truyền miệng góp phần bảo vệ nền tảng tư tưởng của Đảng trên địa bàn tỉnh Phú Thọ”

Ngày 16/10/2025, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ tổ chức Hội nghị đánh giá, nghiệm thu đề tài khoa học và công nghệ cấp tỉnh “Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng công tác tuyên truyền miệng góp phần bảo vệ nền tảng tư tưởng của Đảng trên địa bàn tỉnh Phú Thọ” do Trường Chính trị tỉnh Phú Thọ chủ trì thực hiện.

Ngày 16/10/2025

Tỉnh Phú Thọ đứng thứ 2 toàn quốc về điều kiện vận hành hiệu quả Trung tâm hành chính công cấp xã

Từ việc lấy hiệu quả phục vụ làm thước đo, lấy sự hài lòng của người dân và doanh nghiệp làm mục tiêu, sau hơn 3 tháng đi vào hoạt động, mô hình Trung tâm hành chính công cấp xã đã thể hiện rõ bước chuyển quan trọng từ tư duy “quản lý” sang “phục vụ” trong hoạt động của chính quyền cơ sở.

Ngày 16/10/2025

Tập trung hoàn thành nhiệm vụ về sáng tạo, chuyển đổi số trong năm 2025

Sáng 15/10, Ban Chỉ đạo Trung ương về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số đã tổ chức Hội nghị trực tuyến sơ kết tình hình triển khai thực hiện Nghị quyết số 57-NQ/TW của Bộ Chính trị trong quý III năm 2025 và nhiệm vụ, giải pháp trọng tâm cuối năm 2025. Đồng chí Tổng Bí thư Tô Lâm, Trưởng Ban Chỉ đạo chủ trì Hội nghị. Tham dự có các đồng chí: Trần Thanh Mẫn, Ủy viên Bộ Chính trị, Chủ tịch Quốc hội; Trần Cẩm Tú, Ủy viên Bộ Chính trị, ....

Ngày 15/10/2025

Đại hội Thi đua yêu nước tỉnh Phú Thọ lần thứ I, giai đoạn 2025 - 2030

Ngày 9/10/2025, tỉnh Phú Thọ long trọng tổ chức Đại hội Thi đua yêu nước lần thứ I, giai đoạn 2025 - 2030 với chủ đề “Thi đua đổi mới, sáng tạo, bứt phá xây dựng tỉnh Phú Thọ giàu đẹp, văn minh, đáng sống; cùng đất nước vào kỷ nguyên mới hùng cường, thịnh vượng”. Dự đại hội có các đồng chí: Võ Thị Ánh Xuân - Ủy viên BCH Trung ương Đảng, Phó Chủ tịch nước, Phó Chủ tịch thứ nhất Hội đồng Thi đua - Khen thưởng Trung ương; Đặng Xuân Phong - Ủy viên BCH Trung ương Đảng, ...

Ngày 15/10/2025

Bài viết của Tổng Bí thư Tô Lâm: HỌC TẬP SUỐT ĐỜI

Tổng Bí thư Tô Lâm có bài viết với tiêu đề "Học tập suốt đời". Cổng Thông tin điện tử Chính phủ trân trọng giới thiệu toàn văn bài viết của đồng chí Tổng Bí thư.

Ngày 14/10/2025

Thông báo