“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

Triết học phải dẫn đường kiến tạo tương lai

Chiều ngày 06/01/2025, Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) Nguyễn Mạnh Hùng cùng đoàn công tác Bộ KH&CN đã đến thăm và làm việc tại Viện Triết học, Viện Hàn lâm Khoa học xã hội Việt Nam.

Ngày 07/01/2026

Ngành Khoa học và Công nghệ Phú Thọ: Niềm tin và kỳ vọng vào nhiệm kỳ mới

Trong dòng chảy phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số, tỉnh Phú Thọ đang đứng trước những thời cơ mới để bứt phá. Sau điều chỉnh địa giới hành chính, Phú Thọ không chỉ mở rộng không gian phát triển mà còn sở hữu dư địa lớn để chuyển đổi mô hình tăng trưởng dựa trên tri thức, công nghệ và đổi mới sáng tạo.

Ngày 07/01/2026

Công bố các luật do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì soạn thảo

Chiều ngày 05/01/2026, tại Phủ Chủ tịch, Văn phòng Chủ tịch nước tổ chức họp báo công bố Lệnh của Chủ tịch nước về 13 luật vừa được Quốc hội khóa XV thông qua. Trong đó, các đạo luật do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì xây dựng được kỳ vọng tạo nền tảng pháp lý đồng bộ, thúc đẩy đổi mới sáng tạo, nâng cao năng lực tự chủ công nghệ và năng lực cạnh tranh quốc gia, như: Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Chuyển giao công nghệ; Luật Trí tuệ nhân tạo; Luật sửa đổi, bổ sung ...

Ngày 06/01/2026

Quốc hội Việt Nam - 80 năm đồng hành cùng dân tộc

Cách đây tròn 80 năm, ngày 6/1/1946, lần đầu tiên trong lịch sử dân tộc Việt Nam, Nhân dân thực hiện quyền làm chủ của mình bằng lá phiếu phổ thông, trực tiếp và bỏ phiếu kín để bầu ra Quốc hội - cơ quan quyền lực Nhà nước cao nhất của nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa.

Ngày 06/01/2026

Từ ngày 1/1/2026, Phú Thọ vận hành thống nhất trên một hệ thống pháp luật mới, khoa học, đồng bộ và phù hợp với thực tiễn

Ngày 1/7/2025, việc hợp nhất nguyên trạng ba tỉnh Phú Thọ, Vĩnh Phúc và Hòa Bình chính thức có hiệu lực, hình thành tỉnh Phú Thọ mới với quy mô dân số, diện tích và tiềm lực kinh tế - xã hội lớn hơn, đứng thứ 6 cả nước. Sự kiện mang tính lịch sử này không chỉ mở ra không gian phát triển mới, mà còn đặt ra yêu cầu cấp thiết trong công tác xây dựng hệ thống văn bản quy phạm pháp luật (VBQPPL) thống nhất, đồng bộ, bảo đảm vận hành thông suốt bộ máy, phù hợp với điều kiện thực tiễn của tỉnh mới.

Ngày 05/01/2026

Bảo đảm giải quyết thủ tục hành chính thông suốt ngay từ đầu năm mới

Cùng với cả nước, sáng ngày 5/1/2026, sau 4 ngày nghỉ Tết Dương lịch, các cơ quan, đơn vị, địa phương trên địa bàn tỉnh bước vào ngày làm việc đầu tiên của năm mới với khí thế khẩn trương, nghiêm túc, trách nhiệm.

Ngày 05/01/2026

Thông báo