“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 tỉnh Phú Thọ học tập, quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh Phú Thọ lần thứ I, nhiệm kỳ 2025 - 2030

Ngày 14/11/2025, Tỉnh uỷ Phú Thọ tổ chức Hội nghị học tập, quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh Phú Thọ lần thứ I, nhiệm kỳ 2025-2030. Hội nghị được tổ chức theo hình thức trực tiếp kết hợp trực tuyến, kết nối từ điểm cầu chính tại Tỉnh uỷ Phú Thọ, đến điểm cầu các sở, ban, ngành, Mặt trận Tổ quốc và các đoàn thể tỉnh; các đảng bộ trực thuộc; các xã, phường trên toàn tỉnh.

Ngày 14/11/2025

Bộ KH&CN đẩy mạnh triển khai Nghị quyết 57-NQ/TW, tạo chuyển biến rõ nét trong phát triển KH, CN, ĐMST và CĐS

Cùng với việc triển khai Luật Khoa học, Công nghệ và Đổi mới sáng tạo, thời gian qua, Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) đã chủ động, quyết liệt tổ chức thực hiện Nghị quyết số 57-NQ/TW của Bộ Chính trị về đột phá phát triển KH, CN, đổi mới sáng tạo (ĐMST) và chuyển đổi số (CĐS) quốc gia, đạt nhiều kết quả nổi bật.

Ngày 14/11/2025

Phó Thủ tướng Chính phủ Bùi Thanh Sơn làm việc với tỉnh Phú Thọ

Ngày 14/11/2025, đồng chí Bùi Thanh Sơn - Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Phó Thủ tướng Chính phủ cùng Đoàn công tác có buổi thăm, làm việc với tỉnh Phú Thọ về tình hình sản xuất kinh doanh, đầu tư công, xuất nhập khẩu, xây dựng hạ tầng, nhà ở xã hội, các chương trình mục tiêu quốc gia và việc thực hiện chính quyền địa phương 2 cấp.

Ngày 14/11/2025

Hội nghị tập huấn Quản lý nhà nước trong lĩnh vực Khoa học và Công nghệ

Ngày 13/11/2025, tại Hà Nội, Bộ Khoa học và Công nghệ đã tổ chức Hội nghị tập huấn về phân cấp, phân quyền và phân định thẩm quyền trong lĩnh vực quản lý nhà nước về Khoa học và Công nghệ.

Ngày 14/11/2025

Triển khai góp ý Dự thảo Văn kiện Đại hội XIV của Đảng trên VneID

Thời điểm này, tỉnh Phú Thọ đang đẩy mạnh triển khai việc lấy ý kiến Nhân dân vào Dự thảo Văn kiện Đại hội XIV của Đảng thông qua ứng dụng VNeID. Đây là hình thức hiện đại, thuận tiện, giúp người dân dễ dàng bày tỏ ý kiến, tâm tư, nguyện vọng đối với các chủ trương, định hướng phát triển đất nước, góp phần phát huy dân chủ, trí tuệ và tinh thần trách nhiệm của Nhân dân trong công tác xây dựng Đảng...

Ngày 12/11/2025

Phó Chủ tịch UBND tỉnh Nguyễn Huy Ngọc cho ý kiến phương án điều chỉnh quy hoạch ngành Y tế, Khoa học và Công nghệ thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050

Ngày 11/11/2025, đồng chí Nguyễn Huy Ngọc - Tỉnh ủy viên, Phó Chủ tịch UBND tỉnh chủ trì họp, nghe Sở Y tế, Sở Khoa học và Công nghệ báo cáo phương án điều chỉnh quy hoạch ngành Y tế, Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050.

Ngày 12/11/2025

Thông báo