Trình làng những phát minh độc đáo và hữu dụng

Sợi vải kỹ thuật số đầu tiên trên thế giới

Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ vừa phát triển thành công loại sợi vải kỹ thuật số đầu tiên trên thế giới, có khả năng thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu. Loại sợi này được sản xuất bằng ứng dụng AI (trí tuệ nhân tạo) kết hợp các thuật toán học máy. Các nhà khoa học đặt hàng trăm chip kỹ thuật số siêu nhỏ làm bằng silicon vào phôi sợi, sau đó bổ sung thêm nhựa polymer để tạo thành sợi siêu mỏng và linh hoạt, dễ dàng đưa vào đồ dệt may. Cho đến nay, các sợi điện tử đều có tín hiệu analog, nghĩa là mang dòng điện liên tục. Loại sợi kỹ thuật số mới này có cấu hình định dạng những thông tin riêng biệt dưới dạng các số 0 và 1 giống như máy tính.

Nếu dệt sợi vải thành áo, khó phát hiện đâu là vải thường, đâu là vải kỹ thuật số. Những sợi kỹ thuật số này có thể lưu trữ thông tin, dùng thu thập dữ liệu môi trường và sinh lý để rút ra những thông tin mới về cơ thể.

Mũi điện tử phát hiện ung thư chính xác hơn 90%

Nhóm nghiên cứu ở Đại học Pennsylvania (UoP), Mỹ vừa trình làng sản phẩm mũi điện tử (e-Nose) có thể phát hiện ung thư từ các mẫu huyết tương với độ chính xác trên 90%. E-Nose thực chất là một cảm biến mới siêu nhạy, có thể phát hiện các chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), sau đó phân tích thành phần và tỷ lệ của VOC để so sánh với tiêu chuẩn, xác định nguồn gốc phát sinh các mùi này. E-Nose sử dụng các thuật toán đã được đào tạo trước đây để liên kết các kết hợp VOC cụ thể với các bệnh ung thư khác nhau, kể cả ung thư đang ở giai đoạn tiến triển. Qua thử nghiệm ở nhóm người tình nguyện, e-Nose đã chọn ra tất cả 8 bệnh nhân mắc bệnh ung thư giai đoạn đầu, với độ chính xác đạt trên ngưỡng 90% .

Bê tông hấp thụ CO₂ tự vá lành

Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Worcester Polytechnic (WPI), Mỹ vừa tìm ra giải pháp rẻ tiền, hiệu quả để chế ra một loại bê tông mới, có thể hấp thụ CO₂, tự vá lành khi bị nứt.

Mẫu vật bê tông tự vá lành.

Chìa khóa của công nghệ sản xuất là bổ sung thêm enzyme CA vào bột bê tông trước khi trộn và đổ cốt. Khi một vết nứt nhỏ hình thành trên bê tông, enzyme tương tác với CO₂ trong không khí để tạo ra tinh thể canxi carbonate, nhanh chóng lấp đầy vết nứt. Qua thử nghiệm cho thấy loại bê tông mới này có thể tự vá lành vết nứt dài hàng milimet trong vòng 24 giờ. Loại bê tông này có thể kéo dài tuổi thọ công trình lên 20 - 80 năm.

Tim nhân tạo thương mại đầu tiên trên thế giới

Đại học Monash (Australia) vừa hợp tác với Công ty sinh học BiVACOR (Mỹ) nghiên cứu chế tạo thành công trái tim nhân tạo thương mại đầu tiên hoạt động hoàn chỉnh, có tên BiVACOR Total Artificial Heart (Tim nhân tạo toàn phần), gọi tắt là BiVACOR. BiVACOR hoạt động dựa trên công nghệ bơm máu quay, có kích thước tương tự như nắm tay người lớn, đủ nhỏ để cấy cho phụ nữ lẫn trẻ em nhưng vẫn có khả năng cung cấp đủ lượng máu cho một nam giới trưởng thành đang tập thể dục.

BiVACOR sử dụng công nghệ bay từ tính (MAGLEV), bao gồm các cánh gạt trái và phải được đặt trên một cánh quạt chung để tạo thành bộ phận chuyển động duy nhất, một cánh quạt ly tâm hai mặt được treo bằng từ tính. Nó có thể hỗ trợ cả hai bên ngăn tim, tăng cường đáng kể độ bền và khả năng tương thích sinh học, bảo đảm sức khỏe của người bệnh trong thời gian chờ tim hiến tặng.

Robot kích thước vi khuẩn giúp phân hủy nhựa

Các chuyên gia tại Đại học Hóa chất và Công nghệ Praha (UCT), Cộng hòa Czech vừa phát triển thành công loại robot siêu nhỏ với kích thước vi khuẩn có thể tự bơi, chuyển động và phân hủy mảnh nhựa. Theo tiến sĩ Martin Pumera, trưởng nhóm đề tài, đây là loại robot xúc tác cực nhỏ có thể tự di chuyển nhờ ánh sáng mặt trời, bám chắc vào hạt vi nhựa và phân hủy chúng. Để tạo ra robot tí hon này, UCT đã tạo ra các hạt bismuth vanadate (BiVO4) hình ngôi sao rộng 4-8 micromet, sau đó phủ đều oxit sắt từ lên chúng.

Trong thực tế, hạt vi nhựa thường có kích thước nhỏ hơn 5 mm rất khó gom và phân hủy nên dễ gây ô nhiễm, gây hại cho con người và môi trường. Nhờ cải tiến, ứng dụng xúc tác dưới dạng robot giúp thu gom chất thải thuận tiện hơn. Theo đó, robot siêu nhỏ này có thể bơi dọc theo hệ thống kênh nước và tương tác với hạt vi nhựa, phản ứng và giúp phân hủy nhựa nhanh nhờ ánh sáng mặt trời. Qua thử nghiệm, chiếu sáng các mảnh nhựa được robot xúc tác bao phủ trong 7 ngày, mảnh nhựa giảm tới 3% trọng lượng.

Ống hút chữa hết nấc cụt sau vài phút

Một nhóm chuyên gia ở Đại học Y khoa Texas (UTH), Mỹ vừa phát triển một loại ống hút có tên FISST, được cấp bản quyền với tên gọi HiccAway, có thể chữa khỏi nấc tỷ lệ với 92% trong vòng vài phút. HiccAway có thiết kế hình chữ L. Cách dùng cũng rất đơn giản: chỉ cần đặt vào miệng hút nước từ một cái cốc, cơn nấc cụt được chữa khỏi hoàn toàn. Một đầu của HiccAway là phần hút và đầu kia là phần nắp có thể điều chỉnh được bằng van áp lực.

Ống hút chữa nấc cụt.

Để phát huy tác dụng tối đa HiccAway, người dùng cần có lực hút mạnh hơn để co bóp cơ hoành và kích hoạt tới dây thần kinh phế vị vì hai cơ quan này là nguyên nhân trực tiếp gây ra nấc cụt, giúp cơ thể quên đi sự rối loạn trong hô hấp. Qua thử nghiệm ở 249 người tình nguyện cho thấy thành công trị nấc cụt đạt hơn 92%. Hơn 90% số người tham gia cho rằng đây là cách chữa nấc hiệu quả hơn các phương thức truyền thống.

Nguyễn Duy (Dịch từ NME/NAC/WE/BTC/SC/Guardian- 6/2021)