“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

Hội thảo khoa học về phần mềm web quản lý, thống kê, tổng hợp, xử lý thông tin hệ thống công trình thủy lợi, phòng chống thiên tai và tài liệu hướng dẫn sử dụng

Ngày 12/12/2025, Trung tâm Tư vấn quản lý thuỷ nông có sự tham gia của người dân (PIM) - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam phối hợp với Sở Nông nghiệp và Môi trường, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ tổ chức Hội thảo về phần mềm web quản lý, thống kê, tổng hợp, xử lý thông tin hệ thống công trình thuỷ lợi, phòng chống thiên tai và tài liệu hướng dẫn sử dụng.

Ngày 12/12/2025

Tập huấn sử dụng Hệ thống thông tin giải quyết thủ tục hành chính lĩnh vực của Bộ Khoa học và Công nghệ

Ngày 11/12/2025, Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức Hội nghị tập huấn hướng dẫn sử dụng Hệ thống thông tin giải quyết thủ tục hành chính cho các cán bộ, công chức địa phương trực tiếp tham gia giải quyết hồ sơ thủ tục hành chính lĩnh vực của Bộ.

Ngày 11/12/2025

Hướng tới xây dựng thị trường công nghệ hiện đại, minh bạch và hiệu quả

Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Chuyển giao công nghệ hướng tới mục tiêu xây dựng thị trường công nghệ hiện đại, minh bạch và hiệu quả; thúc đẩy doanh nghiệp đổi mới sáng tạo, nâng cao năng lực công nghệ và tăng sức cạnh tranh trong bối cảnh toàn cầu hóa và chuyển đổi số.

Ngày 10/12/2025

Thông qua 25 nghị quyết và bế mạc Kỳ họp thứ Hai - HĐND tỉnh khóa XIX

Sau 2,5 ngày làm việc khẩn trương, nghiêm túc, với tinh thần dân chủ, trách nhiệm cao trước cử tri và Nhân dân trong tỉnh, sáng ngày 10/12/2025, Kỳ họp thứ Hai - HĐND tỉnh khóa XIX đã thông qua 25 nghị quyết và bế mạc.

Ngày 10/12/2025

Tập huấn kỹ năng quản trị hệ thống thông tin và ứng dụng AI trong quản lý nhà nước

Ngày 10/12/2025, tại phường Hòa Bình, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ đã tổ chức lớp tập huấn chuyên sâu về quản trị hệ thống thông tin dùng chung và ứng dụng trí tuệ nhân tạo cho đội ngũ công chức chuyên trách, phụ trách chuyển đổi số của UBND cấp xã.

Ngày 10/12/2025

Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ giải trình một số nội dung về khoa học công nghệ, chuyển đổi số tại Kỳ họp thứ Hai - HĐND tỉnh khóa XIX

Sáng ngày 10/12/2025, tại phiên làm việc của Kỳ họp thứ Hai - HĐND tỉnh khóa XIX, đồng chí Nguyễn Minh Tường - Tỉnh ủy viên, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ đã phát biểu giải trình làm rõ một số nội dung về khoa học công nghệ, chuyển đổi số.

Ngày 10/12/2025

Thông báo