“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

Phó Chủ tịch UBND tỉnh Nguyễn Huy Ngọc nghe, cho ý kiến giải quyết khó khăn, vướng mắc trong quá trình hoạt động của Trung tâm Phục vụ hành chính công các cấp

Ngày 18/7/2025, đồng chí Nguyễn Huy Ngọc - TUV, Phó Chủ tịch UBND tỉnh chủ trì hội nghị nghe các cơ quan, đơn vị, địa phương báo cáo và giải quyết các khó khăn, vướng mắc trong quá trình hoạt động của Trung tâm Phục vụ hành chính công các cấp theo mô hình chính quyền địa phương 2 cấp. Hội nghị được tổ chức theo hình thực trực tiếp kết hợp trực tuyến đến 148 xã, phường trên địa bàn tỉnh.

Ngày 18/07/2025

Mở rộng không gian cho thu hút đầu tư, phát triển công nghiệp

PhuthoPortal - Việc hợp nhất 3 tỉnh Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hòa Bình thành tỉnh Phú Thọ mới đã mở ra không gian phát triển kinh tế rộng lớn hơn, giúp tối ưu hóa nguồn lực, nâng cao hiệu quả thu hút đầu tư, thúc đẩy phát triển công nghiệp và tạo điều kiện thuận lợi cho doanh nghiệp mở rộng quy mô sản xuất.

Ngày 18/07/2025

Phó Chủ tịch UBND tỉnh Nguyễn Huy Ngọc kiểm tra tiến độ xóa nhà tạm, nhà dột nát trên địa bàn các xã Long Cốc, Xuân Đài, Thu Cúc, Lai Đồng và Văn Miếu

PhuthoPortal - Ngày 16/7/2025, đồng chí Nguyễn Huy Ngọc - TUV, Phó Chủ tịch UBND tỉnh cùng đoàn công tác đã đi kiểm tra, đôn đốc tiến độ xóa nhà tạm, nhà dột nát trên địa bàn các xã Long Cốc, Xuân Đài, Thu Cúc, Lai Đồng và Văn Miếu.

Ngày 16/07/2025

Hội nghị lần thứ Nhất Ban Chấp hành Đảng bộ UBND tỉnh nhiệm kỳ 2020 - 2025

PhuthoPortal - Chiều ngày 15/7/2025, Đảng ủy UBND tỉnh nhiệm kỳ 2020 - 2025 tổ chức hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ lần thứ Nhất. Các đồng chí: Trần Duy Đông - Phó Bí thư Tỉnh ủy, Chủ tịch UBND tỉnh, Bí thư Đảng ủy UBND tỉnh; Nguyễn Mạnh Sơn - Ủy viên BTV Tỉnh ủy, Phó Chủ tịch UBND tỉnh, Phó Bí thư Thường trực Đảng ủy UBND tỉnh; Bùi Văn Trường - Tỉnh ủy viên, Phó Bí thư Đảng ủy UBND tỉnh; Đỗ Thị Ngọc Ánh - Phó Bí thư Đảng ủy UBND tỉnh chủ trì hội nghị.

Ngày 16/07/2025

Phó Bí thư Thường trực Tỉnh ủy Nguyễn Phi Long thăm và làm việc tại xã Thu Cúc

Ngày 14/7/2025, đồng chí Nguyễn Phi Long - Ủy viên Dự khuyết BCH Trung ương Đảng, Phó Bí thư Thường trực Tỉnh ủy đã thăm và làm việc tại xã Thu Cúc.

Ngày 15/07/2025

Định vị du lịch Phú Thọ trong không gian phát triển mới

PhuthoPortal - Sau sáp nhập, tỉnh Phú Thọ mới mang trong mình 3 mạch nguồn văn hóa - lịch sử - sinh thái đặc sắc, là nơi hội tụ của di sản Hùng Vương linh thiêng, đô thị công nghiệp hiện đại và không gian du lịch sinh thái bản địa nguyên sơ. Đây chính là cơ hội, nền tảng để tái cấu trúc sản phẩm, mở rộng thị trường, tăng cường liên kết vùng, định vị thương hiệu du lịch Phú Thọ, xây dựng Phú Thọ trở thành điểm đến hấp dẫn, an toàn, thân thiện và bản sắc ...

Ngày 14/07/2025

Thông báo