“Trại gió” tạo ra năng lượng từ vi khuẩn cực nhỏ dùng cho điện thoại

Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Oxford đã phát hiện ra cách di chuyển tự nhiên của vi khuẩn có thể tạo ra năng lượng cho các “trại gió”cực nhỏ - hay các máy mi ni nhân tạo khác, chẳng hạn như các linh kiện của smartphone.

Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Science Advances, đã sử dụng những mô phỏng máy tính và chứng minh rằng hiệu ứng đám đông hỗn loạn của vi khuẩn hoạt động với mật độ dày đặc có thể làm quay các rôto hình trụ và cung cấp một nguồn năng lượng ổn định.

Các nhà nghiên cứu cho biết, một ngày nào đó những nhà máy điện sinh học này có thể là những động cơ siêu nhỏ dùng trong các thiết bị mini nhân tạo, chúng tự lắp ráp và tự cung cấp năng lượng - tất cả mọi thứ từ các công tắc quang học đến các micro ở smartphone.

Đồng tác giả của nghiên cứu, Tiến sĩ Tyler Shendruk, từ Khoa Vật lý của Đại học Oxford, cho biết: "Nhiều thách thức năng lượng trong xã hội ở quy mô gigawatt, tuy nhiên một số hết sức nhỏ. Giải pháp tiềm năng để tạo ra một lượng nhỏ năng lượng cho các máy mini có thể trực tiếp thu được từ các hệ thống sinh học như huyền phù vi khuẩn".

Huyền phù vi khuẩn có mật độ dày đặc là một ví dụ hoàn hảo về dung dịch tích cực chảy một cách tự nhiên. Trong đó, các vi khuẩn đang bơi có khả năng nhóm lại và điều khiển dòng hỗn loạn, và nguồn năng lượng hữu ích đã được lấy từ đó.

Tuy nhiên, khi nhóm nghiên cứu ở Oxford đặt một lưới gồm 64 rôto mini đối xứng vào dung dịch tích cực này, các nhà khoa học phát hiện ra rằng, vi khuẩn tự tổ chức một cách tự phát theo cách như vậy, làm cho các rôto lân cận bắt đầu quay theo chiều ngược nhau - một cơ cấu tổ chức đơn giản gợi nhớ đến các “trại gió”.

Tiến sĩ Shendruk cho biết thêm: "Điều tuyệt vời là chúng ta không phải thiết kế trước các tua bin có hình bánh răng. Các rôto tự lắp ráp thành một “trại gió” vi khuẩn”. "Khi chúng tôi xây dựng mô phỏng với một rôto duy nhất trong một hỗn loạn vi khuẩn, nó đã bị đá xung quanh một cách ngẫu nhiên. Tuy nhiên, khi chúng tôi đặt một loạt các rôto vào dung dịch sống, thì đột nhiên mô hình được hình thành đều đặn với các rôto bên cạnh nhau quay theo chiều ngược nhau”.

Đồng tác giả Tiến sĩ Amin Doostmohammadi, từ Khoa Vật lý của Đại học Oxford, cho biết: "Khả năng đạt được một lượng nhỏ công cơ học từ hệ thống sinh học là rất giá trị bởi vì chúng không cần năng lượng đầu vào và sử dụng các quá trình sinh hóa bên trong để di chuyển xung quanh”.

Ở quy mô nhỏ, những mô phỏng này chỉ ra rằng, dòng dung dịch được tạo ra bởi tổ hợp sinh học có khả năng tự tổ chức theo cách tạo ra năng lượng cơ học bền, làm quay hàng hoạt các rôto mini.

Tác giả chính của nghiên cứu, Giáo sư Julia Yeomans, từ Khoa Vật lý của Đại học Oxford, cho biết thêm: "Thiên nhiên thật là tuyệt vời trong việc tạo ra những động cơ nhỏ xíu. Chúng sẽ mang lại tiềm năng lớn nếu chúng ta hiểu được chúng để khai thác những thiết kế tương tự".

BÀI VIẾT KHÁC

Sở Khoa học và Công nghệ kiểm điểm đánh giá, xếp loại, tập thể, cá nhân năm 2025

Ngày 5/12/2025, đồng chí Nguyễn Minh Tường - Tỉnh ủy viên, Bí thư Đảng ủy, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ chủ trì Hội nghị kiểm điểm đánh giá, xếp loại tập thể Đảng ủy, cá nhân các đồng chí Ủy viên Ban Chấp hành Đảng bộ; tập thể, các đồng chí lãnh đạo Sở Khoa học và Công nghệ năm 2025.

Ngày 05/12/2025

Tập huấn quản trị các hệ thống thông tin, triển khai ứng dụng trí tuệ nhân tạo hỗ trợ công tác quản lý nhà nước năm 2025

Ngày 5/12/2025, tại phường Vĩnh Phúc, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ tổ chức tập huấn quản trị các hệ thống thông tin dùng chung phục vụ vận hành chính quyền 2 cấp; hướng dẫn triển khai ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) hỗ trợ công tác quản lý nhà nước và xử lý công việc tại UBND cấp xã cho cán bộ, công chức các xã, phường trên địa bàn tỉnh.

Ngày 05/12/2025

Dấu ấn đậm nét của GS.TS Chu Tuấn Nhạ với sự phát triển của ngành Khoa học và Công nghệ

Khi nhìn lại chặng đường khởi sắc của khoa học và công nghệ (KH&CN) Việt Nam từ cuối thập niên 1990 đến những năm đầu thế kỷ XXI, không thể không nhắc đến vai trò quan trọng của GS.TS Chu Tuấn Nhạ. Ông được Nhà nước cử sang Ba Lan đào tạo về địa chất tại Học viện Khoa học và Công nghệ AGH UST. Từ tháng 10/1997 đến tháng 8/2002, trên cương vị Bộ trưởng Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (KH,CN&MT) nay là Bộ Khoa học và Công nghệ, GS.TS Chu Tuấn Nhạ đã để lại những dấu ấn sâu sắc, góp phần ...

Ngày 05/12/2025

Nghiệm thu Dự án “Ứng dụng phần mềm hỗ trợ công tác lập và quản lý kế hoạch thanh tra, kiểm tra trên địa bàn tỉnh Phú Thọ”

Ngày 4/12/2025, Sở Khoa học và Công nghệ tổ chức họp Hội đồng đánh giá, nghiệm thu Dự án khoa học cấp tỉnh: “Ứng dụng phần mềm hỗ trợ công tác lập và quản lý kế hoạch thanh tra, kiểm tra trên địa bàn tỉnh Phú Thọ” do Thanh tra tỉnh Phú Thọ chủ trì thực hiện.

Ngày 04/12/2025

Điện Biên thúc đẩy ứng dụng công nghệ số "Make in Viet Nam" trong phát triển kinh tế số khu vực Tây Bắc

Trong bối cảnh chuyển đổi số và kinh tế số được xác định là một trong những động lực quan trọng của tăng trưởng, ngày 03/12/2025 tại thành phố Điện Biên Phủ, Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) phối hợp với UBND tỉnh Điện Biên tổ chức Hội thảo xúc tiến thương mại, đầu tư, quảng bá sản phẩm công nghệ số "Make in Viet Nam" nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế số và chuyển đổi số cho doanh nghiệp khu vực Tây Bắc.

Ngày 04/12/2025

Phó Chủ tịch UBND tỉnh Nguyễn Khắc Hiếu làm việc với UBND xã Hiền Quan về công tác cải cách hành chính

Ngày 3/12/2025, đồng chí Nguyễn Khắc Hiếu - Tỉnh ủy viên, Phó Chủ tịch UBND tỉnh có buổi làm việc với UBND xã Hiền Quan về công tác cải cách hành chính (CCHC).

Ngày 04/12/2025

Thông báo