“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

Gần 29.000 cán bộ, đảng viên nghe quán triệt, triển khai Nghị quyết Trung ương 11, khoá XIII

Sáng 16/4, tại Hội trường Diên Hồng- Nhà Quốc hội, Bộ Chính trị, Ban Bí thư tổ chức Hội nghị toàn quốc quán triệt, triển khai thực hiện Nghị quyết Hội nghị lần thứ 11 Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XIII. Hội nghị được tổ chức bằng hình thức trực tiếp, kết hợp trực tuyến đến hơn 21.000 điểm cầu Tỉnh ủy, Thành ủy, Đảng ủy trực thuộc Trung ương; các ban, bộ, ngành, đơn vị sự nghiệp Trung ương và điểm cầu cấp huyện, cấp xã trên cả nước với trên 1,5 triệu đại biểu tham dự.

Ngày 16/04/2025

Thường trực Tỉnh uỷ Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hoà Bình họp thống nhất triển khai công tác sắp xếp, sáp nhập

Chiều 14/4, tại Tỉnh uỷ Phú Thọ, Thường trực Tỉnh uỷ Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hoà Bình đã họp thống nhất triển khai Kết luận của Bộ Chính trị, Ban Bí thư và các văn bản của Trung ương về sắp xếp, sáp nhập đơn vị hành chính cấp tỉnh.

Ngày 15/04/2025

Khai mạc Hội nghị Trung ương 11 khóa 13

Hội nghị Trung ương lần thứ 11 khóa 13 khai mạc sáng 10/4, dự kiến kéo dài ba ngày để thảo luận hai nhóm nội dung về sắp xếp đơn vị hành chính và chuẩn bị đại hội 14.

Ngày 11/04/2025

Phát triển toàn diện và đồng bộ khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số thành nền tảng quan trọng

Ngày 25/3/2025, Tỉnh ủy Phú Thọ ban hành Kế hoạch số 148/KH-TU về việc thực hiện Nghị quyết số 57-NQ/TW của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia.

Ngày 10/04/2025

Họp Ban chỉ đạo thực hiện sắp xếp, tổ chức lại đơn vị hành chính các cấp tỉnh Phú Thọ

PhuthoPortal - Ngày 4/4/2025, đồng chí Bùi Minh Châu - Ủy viên BCH Trung ương Đảng, Bí thư Tỉnh ủy, Chủ tịch HĐND tỉnh, Trưởng Đoàn ĐBQH tỉnh, Trưởng Ban Chỉ đạo thực hiện sắp xếp, tổ chức lại đơn vị hành chính các cấp tỉnh Phú Thọ chủ trì hội nghị công bố Quyết định thành lập Ban Chỉ đạo và triển khai một số nội dung trong thời gian tới.

Ngày 04/04/2025

Thúc đẩy hợp tác Khoa học và Công nghệ Việt Nam - Trung Quốc trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, chuyển đổi số

Ngày 1/4/2025, tại Trụ sở Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN), Thứ trưởng Bộ KH&CN Bùi Thế Duy đã tiếp đón ông Hà Hồng Bình (He Hongping), Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) cùng đoàn công tác. Cuộc gặp gỡ nhằm thúc đẩy hợp tác KH&CN giữa hai quốc gia, đặc biệt trong các lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, chuyển đổi số.

Ngày 04/04/2025

Thông báo