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

Đoàn đại biểu Đảng bộ tỉnh Phú Thọ dự Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng dâng hương tri ân các Vua Hùng

Sáng ngày 16/1/2026, Đoàn đại biểu Đảng bộ tỉnh Phú Thọ dự Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng do đồng chí Phạm Đại Dương - Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Bí thư Tỉnh ủy làm Trưởng đoàn thành kính dâng hương tri ân công đức các Vua Hùng cùng các bậc tiền nhân đã có công dựng nước, giữ nước trước thềm Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng.

Ngày 16/01/2026

Ban Thường vụ Tỉnh ủy cho ý kiến về công tác bầu cử ĐBQH và đại biểu HĐND các cấp cùng nhiều nội dung quan trọng khác

Ngày 15/1/2026, Ban Thường vụ Tỉnh ủy Phú Thọ họp, cho ý kiến về công tác chuẩn bị bầu cử đại biểu Quốc hội (ĐBQH) khóa XVI và đại biểu HĐND các cấp, nhiệm kỳ 2026 - 2031 cùng một số nội dung quan trọng khác. Đồng chí Phạm Đại Dương - Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Bí thư Tỉnh ủy chủ trì hội nghị. Dự hội nghị có các đồng chí Thường trực Tỉnh ủy, Ủy viên Ban Thường vụ Tỉnh ủy; lãnh đạo một số sở, ban, ngành của tỉnh.

Ngày 16/01/2026

Phú Thọ đẩy mạnh công tác thông tin, tuyên truyền hướng tới Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng

Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng diễn ra trong 7 ngày, từ ngày 19 - 25/1/2026. Đây là sự kiện chính trị trọng đại, đánh dấu bước phát triển quan trọng của đất nước sau gần 40 năm đổi mới. Hướng tới Đại hội, tỉnh Phú Thọ đã và đang đẩy mạnh công tác thông tin, tuyên truyền với tinh thần chủ động, đồng bộ, thiết thực. Qua đó, tạo sự thống nhất về nhận thức, tư tưởng và hành động, khơi dậy niềm tin, khí thế phấn khởi trong cán bộ, đảng viên và Nhân dân.

Ngày 16/01/2026

Nghiệm thu Dự án “Xây dựng mô hình Thanh niên tham gia chuyển đổi số trong giới thiệu quảng bá, phát triển du lịch đối với một số di tích lịch sử, di sản văn hoá trên địa bàn tỉnh Phú Thọ”

Ngày 15/1/2026, Sở Khoa học và Công nghệ tổ chức họp Hội đồng đánh giá, nghiệm thu Dự án khoa học cấp tỉnh “Xây dựng mô hình Thanh niên tham gia chuyển đổi số trong giới thiệu quảng bá, phát triển du lịch đối với một số di tích lịch sử, di sản văn hoá trên địa bàn tỉnh Phú Thọ” do Tỉnh đoàn Thanh niên Phú Thọ chủ trì thực hiện. Dự án được xếp loại xuất sắc bởi tỉnh ứng dụng và sự lan tỏa trong thực tiễn

Ngày 15/01/2026

Phú Thọ công bố Điều chỉnh Quy hoạch tỉnh thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050

Chiều ngày 14/1/2026, UBND tỉnh tổ chức hội nghị công bố điều chỉnh quy hoạch tỉnh thời kỳ 2021 - 2030 tầm nhìn đến năm 2050. Dự hội nghị có đồng chí Trần Duy Đông - Phó Bí thư Tỉnh ủy, Chủ tịch UBND tỉnh.

Ngày 15/01/2026

Nơi tổ chức Đại hội XIV trước ngày khai mạc

Trung tâm Hội nghị Quốc gia đã hoàn thiện các hạng mục trang trí, hậu cần và phương án bảo đảm an ninh, sẵn sàng đón tiếp đại biểu về dự Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XIV.

Ngày 14/01/2026

Thông báo