Những phát minh mới có tính ứng dụng cao

Cửa sổ thông minh kiêm pin năng lượng mặt trời

Phòng nghiên cứu thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) thuộc Bộ Năng lượng Mỹ vừa phát triển thành công cửa sổ thông minh kiêm tấm pin năng lượng mặt trời nhờ kết hợp hai công nghệ. Nó giúp ngôi nhà mát mẻ giữa ánh nắng mặt trời và trở thành tế bào năng lượng sinh điện khi có nắng theo công nghệ “quang điện cảm ứng nhiệt” (Thermochromic photovoltaic).

Cấu trúc kính cửa sổ thông minh này gồm một màng mỏng perovskite, vật liệu pin quang năng mới nổi được chèn vào giữa hai tấm kính, bơm bổ sung thêm dung môi đặc biệt. Khi nhiệt độ và độ ẩm thấp, perovskite vẫn trong suốt, để cửa sổ lấy sáng bình thường. Nhưng ở mức nhiệt nhất định, dung môi sẽ làm cho các tinh thể perovskite biến đổi cấu hình và đổi màu, cho đến khi tối sẫm hoàn toàn thì quá trình trưng thu quang điện bắt đầu. Cụ thể, khi kính nóng lên từ 35 - 46°C, cửa sổ có thể chuyển đổi giữa các màu khác nhau, từ trong suốt sang vàng, cam, đỏ và nâu trong khoảng 7 giây và sinh điện. Cửa sổ này vừa có tác dụng chống nóng, giảm nhu cầu dùng máy điều hòa, lại tận dụng thu năng lượng từ ánh nắng cung cấp cho các tòa nhà.

Sơn siêu trắng làm mát căn phòng không cần máy lạnh

Các chuyên gia ở Đại học Purdue, Mỹ (PU) vừa phát triển thành công loại sơn thế hệ mới, “siêu trắng”, có thể phản xạ 95,5% ánh sáng mặt trời, có thể làm mát ngôi nhà mà không cần đến điều hòa nhiệt độ. Loại sơn này sử dụng vật liệu độn canxi cacbonat có nhiều trong đá và vỏ sò trộn với một vài nguyên liệu đặc biệt để tăng mức hấp thụ bức xạ mặt trời.

Các nhà khoa học phát minh loại sơn siêu trắng có thể làm mát ngôi nhà mà không cần đến máy điều hòa nhiệt độ.

Qua thử nghiệm tại các tòa cao ốc ở bang Indiana cho thấy, dưới ánh nắng ban ngày chiếu trực tiếp, sơn làm giảm nhiệt độ phòng tới 1,7°C so với ngoài trời; công suất làm mát tương đương 37 W/m2. Khi đêm về, lớp sơn giúp nhiệt độ bên trong nhà giảm đến 10°C. Sơn "siêu trắng" hội tụ nhiều ưu điểm, hợp với quy trình sản xuất sơn công nghiệp, vật liệu sẵn, rẻ và dễ kiếm, hấp thụ ít tia cực tím độc hại, chi phí sản xuất cũng thấp hơn gấp rưỡi. Điều đặc biệt là loại sơn có độ bền tốt, có thể dùng ngoài trời nhiều năm, góp phần làm giảm lượng điện tiêu thụ.

Chip làm từ phân bò để giảm bức xạ điện thoại

Ủy ban chăn nuôi bò quốc gia Ấn Độ (NCC) đang khuyến khích các nhà khoa học nghiên cứu, cho ra đời các sản phẩm từ phân bò để phục vụ cuộc sống và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Một trong những sản phẩm tiên phong là con chip được làm từ phân bò, có thể làm giảm bức xạ từ điện thoại di động. Chip có tên Gausatva Kavach (GK) do Trung tâm bảo vệ bò Shrijee ở Rajkot, bang Gujarat phát triển. Theo ông Vallabhbhai Kathiria chủ tịch NCC, phân bò là vật liệu chống bức xạ đã được khoa học kiểm chứng, nếu dùng cho điện thoại sẽ giảm đi đáng kể bệnh tật cho con người.

Hiện tại, ở Ấn Độ có hơn 500 trang trại chăn nuôi bò quy mô lớn nên nguyên liệu đầu vào để sản xuất con chip này rất phong phú. Những con chip này có giá bán lẻ khoảng 100 rupee (1,36 USD) nhưng khi xuất khẩu sang Mỹ có thể bán tới giá cao gấp 10 lần. Trước đây, tại Ấn Độ phân bò thường được dùng làm chất đốt, là nguyên liệu chủ yếu thắp sáng 330 triệu chiếc đèn Diyas dùng trong lễ hội ánh sáng Diwali.

Lưỡi người nhân tạo in 3D

Theo trang tin công nghệ Mỹ Sciencetimes, các chuyên gia ở Đại học Leeds và Đại học Edinburgh (Anh) đã hợp tác nghiên cứu, cho ra đời lưỡi người nhân tạo bằng công nghệ in 3D có hình dáng y như lưỡi thật, từ hình dạng, đài vị giác... cho đến độ mềm. Tiến sĩ Efren Andablo-Reyes, tác giả nghiên cứu chính cho hay, lưỡi người là một trong những bộ phận vừa khỏe lại vừa đàn hồi, thành phần phức tạp trên bề mặt của nó đã khiến việc tái tạo lưỡi là một nhiệm vụ đầy thách thức.

Để tạo ra lưỡi 3D, nhóm nghiên cứu đã lấy khuôn silicone bề mặt lưỡi của 15 người trưởng thành; sau đó dùng công nghệ quang học 3D quét bề mặt lưỡi mẫu, đồng thời lập bản đồ kích thước nhú, mật độ và độ thô trung bình của lưỡi từ các chỉ số đo được. Bằng thủ thuật mô phỏng máy tính và mô hình toán học, cuối cùng tạo một bề mặt lưỡi nhân tạo hoàn hảo. Lưỡi nhân tạo 3D mô phỏng chính xác cấu trúc sinh học liên kết, độ đàn hồi cũng như khả năng thấm ướt như lưỡi người. Lưỡi nhân tạo mở nhiều ứng dụng tiềm năng trong lĩnh vực thực phẩm, dinh dưỡng, dược phẩm và nghiên cứu khoa học. Ví dụ, làm công cụ cơ học giúp phát hiện hóa chất độc trong thực phẩm và đồ uống, đảm bảo an toàn thực phẩm; giúp phát triển các biện pháp khắc phục hiệu quả hội chứng khô miệng, căn bệnh ảnh hưởng đến 10% dân số chung và khoảng 30% ở nhóm người cao tuổi.

Hùng Duy

(Dịch từ DM/BAC/ITC/PE/STC/ITC- 10/2020)