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

Phú Thọ: Tổ chức chương trình “Tết sum vầy - Xuân ơn Đảng” và “Chợ Tết Công đoàn - Xuân 2026”

Sáng ngày 24/1/2026, tại trụ sở Công đoàn Khu công nghiệp khu vực Phú Thọ, Liên đoàn Lao động tỉnh tổ chức chương trình “Tết sum vầy - Xuân ơn Đảng” và khai mạc “Chợ Tết Công đoàn - Xuân 2026”.

Ngày 27/01/2026

Xây dựng hệ thống dữ liệu “đúng, đủ, sạch, sống”

Trong kỷ nguyên số, hệ thống dữ liệu đã và đang trở thành nguồn tài nguyên chiến lược, giữ vai trò then chốt trong nâng cao chất lượng quản lý, điều hành, hiệu quả cung ứng dịch vụ công và năng lực cạnh tranh của mỗi địa phương. Nhận thức rõ điều đó, tỉnh Phú Thọ đang từng bước xây dựng hệ sinh thái dữ liệu “đúng, đủ, sạch, sống”, coi đây là nền tảng cốt lõi để thúc đẩy chính quyền số, kinh tế số và xã hội số phát triển bền vững, phục vụ ngày càng tốt hơn người dân và doanh nghiệp.

Ngày 26/01/2026

Đại hội XIV của Đảng: Lan tỏa niềm tin và khát vọng

Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng là sự kiện chính trị đặc biệt trọng đại của toàn Đảng, toàn dân, toàn quân ta; là dấu mốc mở ra chặng đường phát triển mới của đất nước.

Ngày 26/01/2026

Phát huy vai trò nòng cốt của đội ngũ trí thức trong phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số

Nhằm đẩy mạnh triển khai Nghị quyết số 57-NQ/TW và các nghị quyết chiến lược của Bộ Chính trị khóa XIII về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số, sáng ngày 23/1/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh tổ chức hội nghị công bố các quyết định kết nạp tổ chức thành viên mới; ký kết các chương trình hợp tác hoạt động, liên kết với các hội ngành Trung ương, doanh nghiệp, cơ quan, đơn vị và hội địa phương.

Ngày 26/01/2026

Chiều nay 23/1, Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng bế mạc

Chiều nay 23/1, theo chương trình làm việc điều chỉnh đã được các đại biểu thông qua, Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng sẽ họp phiên bế mạc.

Ngày 26/01/2026

Đồng chí Tô Lâm được bầu giữ chức Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng khoá XIV

Ban Chấp hành Trung ương Đảng khoá XIV đã thống nhất tuyệt đối bầu đồng chí Tô Lâm, Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XIII, tiếp tục giữ chức Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng khoá XIV.

Ngày 26/01/2026

Thông báo