Bài viết

Biến CO2 thành nguyên liệu làm chai lọ, giấy gói hoặc vải vóc

Các nhà khoa học ở ĐH Kyoto (Nhật Bản) đã phát triển công nghệ cho phép biến CO2 thành polymer hữu cơ, sau đó có thể được biến đổi thành nguyên liệu làm chai lọ, giấy gói hoặc vải vóc.

Phương pháp mới dựa trên việc hút các phân tử CO2 trong khí quyển và không gây tốn nhiều năng lượng. Vật liệu sau đó có thể được biến đổi thành nguyên liệu làm chai lọ, giấy gói hoặc vải vóc.

“Vũ khí” bí mật ở đây là chuỗi polymer xốp (PCP) được tạo ra từ ion kẽm. Những ion này có khả năng giữ các phân tử CO2 hiệu quả hơn 10 lần so với các polymer khác. Hơn nữa, vật liệu này còn có thể tái sử dụng và tiếp tục có hiệu quả lớn sau 10 lần tái chế.

Làm thế nào thu giữ và tái tạo CO2 mà không tốn nhiều năng lượng?

“Chúng tôi đã thiết kế thành công loại vật liệu polymer xốp, có khả năng giữ các phân tử CO2 với hiệu quả cao; đồng thời có thể nhanh chóng biến thành các vật liệu hữu cơ có ích” – nhà khoa học Ken-ichi Otake ở ĐH Tokyo cho biết.

Ý tưởng cô lập carbon (hay còn gọi là thu giữ carbon) đã xuất hiện từ khá lâu; tuy nhiên tính hoạt động yếu của CO2 khiến cho việc thu giữ và tái tạo mà không tốn nhiều năng lượng trở nên rất khó khăn. PCP có thể là giải pháp để vượt qua rào cản này.

Dựa trên phân tích cấu trúc, các nhà khoa học thấy rằng khi các phân tử CO2 di chuyển đến gần PCP, cấu trúc phân tử của chúng xoay tròn và thay đổi, khiến cho carbon bị giữ lại trong PCP.

Vật liệu PCP hoạt động như một cái sàng phân tử, có khả năng nhận biết phân tử theo kích thước và hình dạng. Sau khi kết thúc quá trình, vật liệu này có thể tái sử dụng hoặc tái chế như polymer hữu cơ.

Phương pháp cô lập carbon mới này có thể trở nên đặc biệt hữu ích trong tương lai. Chính vì thế mà các nhà khoa học ở ĐH Tokyo vẫn đang tiếp tục nghiên cứu.

Theo Thanh Thảo/moitruong.com.vn/Giaoducthoidai (25/10/2019)

Phần Lan phát triển được vật liệu bằng gỗ và tơ tằm thay thế nhựa

Các nhà khoa học Phần Lan đã hiện thực hóa được ước mơ lâu đời của các nhà khoa học là tạo ra được loại vật liệu vừa bền vừa đàn hồi có thể thay thế cho nhựa.

Theo eurekalert, từ lâu, các nhà khoa học đã mong muốn tạo ra được loại vật liệu vừa bền vừa kéo giãn được: sự gia tăng độ bền thường có nghĩa là mất độ đàn hồi và ngược lại. Nhưng mới đây, các nhà khoa học ở Đại học Aalto và Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật VTT của Phần Lan đã phát triển được loại vật liệu với những đặc tính đó.

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một vật liệu mới bằng cách kết hợp các sợi xenlulo của gỗ và protein tơ nhện (spider webs). Kết quả là họ đã thu được một loại vật liệu rất bền và đàn hồi có thể được sử dụng như một sự thay thế có thể cho nhựa trong vật liệu composite sinh học, y học, sợi phẫu thuật, dệt may và bao bì.

Cellulose từ gỗ và tơ nhện có thể tạo thành vật liệu thay thế nhựa – Ảnh: Eeva Suorlahti

Theo giáo sư Marcus Linder của Đại học Aalto, thiên nhiên cung cấp cho con người các thành phần tuyệt vời để phát triển các vật liệu mới. Tuy nhiên, ưu điểm của loại vật liệu mới do các nhà khoa học Phần Lan phát triển là có khả năng phân hủy sinh học và không gây hại cho thiên nhiên.

Nhóm khoa học đã sử dụng bạch dương làm nguyên liệu gỗ: gỗ được chia thành các hạt cellulose và làm từ chúng những bộ khung. Họ đã thêm vào đó tơ – một loại sợi tự nhiên mà một số loài côn trùng sản xuất, cụ thể, các nhà khoa học đã sử dụng tơ tằm, được tạo ra bằng cách sử dụng vi khuẩn với ADN tổng hợp (bacteria with synthetic DNA).

Các nhà khoa học lưu ý rằng công trình của họ là bằng chứng cho thấy công nghệ có các khả năng mới và phổ quát. Trong tương lai, họ có kế hoạch sản xuất vật liệu composite tương tự để tạo ra các khối xây dựng khác nhau với các đặc điểm khác nhau.

Theo Moitruong.com.vn/Motthegioi.vn (17/9/2019)

Lá cây nhân tạo hấp thụ ánh sáng mặt trời tạo ra thuốc

Các nhà nghiên cứu thuộc Trường đại học Công nghệ Einhoven (Hà Lan) đã tạo ra một loại lá cây nhân tạo có thể hấp thụ ánh sáng mặt trời và tạo ra thuốc dành cho con người và gần như không có trở ngại gì để đưa công nghệ này vào thực tiễn, trừ một điều là chỉ có thể áp dụng nó vào ban ngày khi có ánh sáng mặt trời.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành dự án này được một thời gian và giới thiệu mẫu vật đầu tiên vào năm 2016. Đến nay, công nghệ đã tiến bộ hơn nhiều và các nhà nghiên cứu cho biết chiếc lá nhân tạo có màu sắc đẹp mắt này có thể sử dụng để tạo ra gần như bất kì loại thuốc nào.

Tận dụng những thành tố có sẵn trong tự nhiên, những chiếc lá nhỏ xíu này vận dụng những kênh phức tạp có đường dẫn giống như mao mạch trong các chiếc lá thật.

Ánh sáng mặt trời chiếu vào những dòng dung dịch chảy trong lá nhân tạo sẽ tạo thành những phản ứng hóa học.


Chiếc lá “kháng điện” tí hon.

Thông thường quá trình này cần phải sử dụng năng lượng điện, hóa chất thô hoặc cả hai thứ, nhưng bằng cách sử dụng ánh sáng mặt trời làm năng lượng để sản xuất thuốc.

Các nhà khoa học cho rằng những hệ thống như vậy sẽ được sử dụng ở những nơi khan hiếm thuốc và không có đủ điều kiện sản xuất thuốc. Sản xuất thuốc chữa bệnh sốt rét trong rừng, nơi không có điện lưới sẽ trở nên dễ dàng hơn nhiều nhờ những tiến bộ khoa học này.

Ông Timothy Noel, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết gần như không có trở ngại gì để đưa công nghệ này vào thực tiễn, trừ một điều là chỉ có thể áp dụng nó vào ban ngày khi có ánh sáng mặt trời. Những chiếc lá nhân tạo hoàn toàn có thể nhân rộng, bất cứ nơi nào có mặt trời là chúng hoạt động được.

Việc nhân rộng rất dễ dàng và do tính chất tự cung cấp năng lượng và giá thành không hề đắt, chúng rất phù hợp để dùng trong quá trình sản xuất hóa chất cần tiết kiệm chi phí.

Theo Khánh Ly/moitruong.com.vn/Dantri (16/9/2019)