Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

 Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
Làm sao để sản xuất đại trà các robot có kích thước bằng tế bào   07-11-2018
Các nghiên cứu gia đã phát hiện một cách để sản xuất đại trà các robot nhỏ xíu có kích thước cỡ tế bào, có thể được sử dụng cho việc giám sát trong ngành công nghiệp và y sinh học.


Những con robot nhỏ xíu, không lớn bằng một tế bào, có thể được sản xuất đại trà bằng cách sử dụng một phương pháp mới do các nghiên cứu gia đến từ Viện Công nghệ Massachusetts xây dựng. Các thiết bị bé xíu có tên là “syncells” (tế bào tổng hợp) cuối cùng có thể được sử dụng để giám sát tình trạng bên trong một ống dầu hoặc khí đốt, hoặc để tìm ra bệnh trong khi nổi lơ lửng theo dòng máu.

Chìa khóa để sản xuất số lượng lớn những thiết bị bé xíu thế này nằm ở một phương pháp mà nhóm nghiên cứu đã xây dựng để kiểm soát quá trình nứt gãy tự nhiên của các vật liệu mỏng giòn, điều khiển các đường nứt gãy để những đường ấy tạo ra các túi nhỏ có kích thước và hình dạng có thể đoán trước được. Bên trong những túi này là các mạch điện và các chất liệu có thể thu thập, ghi chép và tạo ra dữ liệu.

Quá trình mới lạ này được mô tả trong một nghiên cứu do giáo sư Michael Strano đến từ Viện Công nghệ Massachusetts, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Pingwei Liu, sinh viên tốt nghiệp Albert Liu và 8 nghiên cứu gia khác đến từ Viện Công nghệ Massachusetts công bố hôm nay trên tạp chí Nature Materials.

Hệ thống này sử dụng dạng cacbon hai chiều có tên graphene, dạng cacbon này hình thành cấu trúc bên ngoài của các tế bào tổng hợp bé xíu này. Một lớp của vật liệu này được đặt lên mặt phẳng. Sau đó, một lớp graphene thứ hai nằm trên cùng.

Graphene là một chất liệu rất mỏng nhưng cực kỳ rắn chắc. Graphene thực ra cũng rất giòn. Nhưng thay vì xem tính giòn này là một vấn đề khó khăn, nhóm nghiên cứu nghĩ rằng có thể tận dụng tính giòn này.

“Chúng tôi phát hiện bạn có thể tận dụng tính giòn này”, giáo sư Strano cho biết. Trước công trình nghiên cứu này, nếu bạn bảo tôi bạn có thể bẻ gãy một vật liệu để điều chỉnh hình dạng của vật liệu ấy ở quy mô nano, tôi sẽ hoài nghi”.

Nhưng hệ thống mới này làm được điều đó. Hệ thống này điều khiển quá trình nứt gãy để quá trình ấy tạo ra những mảnh vật liệu có cùng hình dạng và kích thước chứ không phải tạo ra những mảnh vật liệu ngẫu nhiên, giống như tàn tích của một cửa sổ bị vỡ.

Khi lớp graphene trên cùng được đặt lên một dãy những chấm polime sắp xếp ngay ngắn, tạo thành những hình cột tròn, tại đây lớp graphene này phủ lên các đường rìa tròn của những cây cột ấy. “Kết quả là, những vết nứt gãy được tập trung dọc theo các đường biên này. Và sau đó sẽ xảy ra một số điều khá kinh ngạc: Lớp graphene sẽ gãy hoàn toàn, nhưng vết gãy ấy sẽ được dẫn dắt xung quanh ngoại biên của cây cột”, Strano cho biết.

Kết quả tạo ra một miếng graphene tròn, nhỏ trông như thể được cắt ra bằng một máy bấm lổ rất nhỏ.

Các nghiên gia còn cho thấy rằng ngoài graphene, những vật liệu hai chiều khác, như molypden disunfua và hexagonal boronitride, cũng có tác dụng tương tự.

Những robot giống tế bào

Có kích thước từ một tế bào hồng cầu của người, khoảng 10 micromet, cho đến gấp khoảng 10 lần kích thước ấy, những vật bé xíu này “bắt đầu trông giống và hành xử giống một tế bào sinh vật sống. Trên thực tế, dưới kính hiển vi, bạn có thể thuyết phục mọi người rằng đó là một tế bào”, Strano cho biết.

Công trình nghiên cứu này theo sau một nghiên cứu trước đây của Strano và các sinh viên của ông về việc phát triển những tế bào tổng hợp có thể thu thập thông tin về hóa học và các tính chất khác của môi trường xung quanh bằng cách sử dụng những cảm biến trên bề mặt của chúng, và lưu trữ thông tin ấy cho việc phục hồi sau này, chẳng hạn như bơm một nhóm hạt như thế vào một đầu cuối của một ống dẫn dầu và thu lại những hạt ấy ở đầu cuối bên kia để lấy dữ liệu về các tình trạng bên trong ống dẫn dầu ấy. Mặc dù các tế bào tổng hợp mới này chưa có nhiều khả năng như những tế bào tổng hợp trước đây nhưng công trình nghiên cứu này chứng minh một cách sản xuất đại trà những thiết bị như thế.

Theo Albert Liu, ngoài những ứng dụng tiềm năng của các tế bào tổng hợp này trong trong ngành công nghiệp hoặc y sinh học thì bản thân cách sản xuất những thiết bị nhỏ này cũng là một cải tiến có nhiều tiềm năng.

“Tôi nghĩ  điều này mở ra một công cụ hoàn toàn mới cho việc sản xuất những thiết bị nhỏ và cực nhỏ”, ông cho biết.

AT (Science Daily)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập