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

Sớm đưa Khoa học và công nghệ thực sự trở thành xung lực dẫn dắt kinh tế - xã hội của tỉnh Phú Thọ

Ngày 31/12/2025, tại Trung tâm Hội nghị tỉnh, Sở Khoa học và Công nghệ tổ chức Hội nghị tổng kết công tác năm 2025, triển khai nhiệm vụ năm 2026. Dự và chỉ đạo hội nghị có đồng chí Nguyễn Huy Ngọc - Phó Chủ tịch UBND tỉnh; đại diện lãnh đạo các sở, ngành, đơn vị liên quan; các doanh nghiệp bưu chính, viễn thông trên địa bàn; cùng toàn thể lãnh đạo, cán bộ, công chức, viên chức và người lao động của Sở Khoa học và Công nghệ.

Ngày 31/12/2025

Phú Thọ: Tạo dấu ấn chuyển đổi số từ Đề án 06, nâng cao chất lượng phục vụ người dân

Sau sáp nhập, tỉnh Phú Thọ đứng trước cơ hội phát triển vượt trội khi sở hữu không gian rộng lớn, nguồn lực kinh tế - xã hội mạnh mẽ và vị thế là cực tăng trưởng mới của vùng Trung du và miền núi Bắc bộ. Trong bối cảnh đó, chuyển đổi số không chỉ là lựa chọn tất yếu mà đã trở thành trụ cột then chốt, tạo bước đột phá trong xây dựng chính quyền số, kinh tế số, xã hội số, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý Nhà nước và chất lượng phục vụ người dân và doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh.

Ngày 30/12/2025

Khối Đổi mới sáng tạo: Lấy “toàn dân - hệ sinh thái - số” làm trục phát triển trong giai đoạn mới

Ba từ khóa của đổi mới sáng tạo Việt Nam trong giai đoạn tới là "toàn dân", "hệ sinh thái" và "số". Đổi mới sáng tạo chỉ thực sự trở thành phong trào khi được triển khai trên môi trường số, nơi sở hữu trí tuệ được phổ cập, giáo dục đại học được mở rộng và công nghệ đi sâu vào đời sống. Bộ trưởng Bộ KH&CN Nguyễn Mạnh Hùng nhấn mạnh tại Hội nghị tổng kết công tác năm 2025, triển khai nhiệm vụ năm 2026 của Khối Đổi mới sáng tạo, ngày 29/12, tại Hà Nội.

Ngày 30/12/2025

Thực hiện thắng lợi các mục tiêu, nhiệm vụ năm 2026 và những năm tiếp theo

Chiều ngày 29/12/2025, tại Nhà Văn hóa nghệ thuật tỉnh, Tỉnh ủy tổ chức hội nghị tổng kết nhiệm vụ chính trị năm 2025, triển khai nhiệm vụ trọng tâm năm 2026.

Ngày 30/12/2025

Tập huấn ứng dụng công nghệ thông tin và đẩy mạnh chuyển đổi số tại xã Quy Đức

Ngày 29/12/2025, UBND xã Quy Đức phối hợp với Trung tâm Công nghệ thông tin và Chuyển đổi số - Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ tổ chức lớp tập huấn ứng dụng công nghệ thông tin đẩy mạnh chuyển đổi số cho các Tổ công nghệ số cộng đồng trên địa bàn xã.

Ngày 29/12/2025

Triển khai nhiệm vụ công tác chuyển đổi số trong các cơ quan Đảng năm 2026

Ngày 29/12, đồng chí Trần Cẩm Tú - Uỷ viên Bộ Chính trị, Thường trực Ban Bí thư, Trưởng Ban Chỉ đạo Chuyển đổi số trong các cơ quan Đảng (sau đây gọi là Ban Chỉ đạo) chủ trì hội nghị tổng kết công tác chuyển đổi số trong các cơ quan Đảng năm 2025 và triển khai nhiệm vụ trọng tâm năm 2026. Dự hội nghị tại trụ sở Văn phòng Trung ương Đảng có lãnh đạo các Ban Đảng ở Trung ương và Trưởng các đơn vị trực thuộc các Ban Đảng, lãnh đạo các cơ quan, đơn vị liên quan.

Ngày 29/12/2025

Thông báo