Công nghệ 6/3: Cá robot 'ăn' vi nhựa, siêu gốm chịu nhiệt 1.800°C

Cá robot "ăn" vi nhựa

Các hạt vi nhựa đang hiện diện khắp nơi, từ đại dương, sông ngòi, đất cho đến trong cơ thể động vật và con người.

Chúng rất khó phân hủy và dễ dàng đi vào chuỗi thức ăn, gây ra nhiều nguy hại cho hệ sinh thái. Mỗi năm có khoảng 10 triệu tấn nhựa trôi ra biển, tạo nên một thách thức lớn cho việc xử lý.

Để ứng phó, một sinh viên tên Eleanor Mackintosh đã thiết kế Gilbert, chú cá robot có khả năng "ăn" vi nhựa như thể chúng là sinh vật phù du.

Gilbert được tạo ra trong cuộc thi Natural Robotics Contest năm 2022 tại Đại học Surrey. Nó có kích thước tương đương một con cá hồi, được in 3D, có đuôi linh hoạt để bơi lội tự nhiên. Nước đi vào miệng, sau đó được lọc qua mang nhân tạo để giữ lại vi nhựa, trả lại dòng nước sạch.

Điểm đặc biệt là thiết kế này hoàn toàn mã nguồn mở, bất kỳ ai có máy in 3D và kiến thức điện tử cơ bản đều có thể tự chế tạo. Trong tương lai, Gilbert có thể được cải tiến để biến vi nhựa thành năng lượng tự cung cấp, thay vì chỉ chạy bằng pin như hiện nay.

Châu Âu đạt kỷ lục truyền dữ liệu bằng laser

Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) phối hợp với TNO và TESAT vừa đạt thành tựu lịch sử khi truyền dữ liệu với tốc độ 2,6 Gbps giữa một vệ tinh địa tĩnh và máy bay.

Thử nghiệm diễn ra tại Nimes, Pháp, sử dụng vệ tinh Alphasat TDP-1 cách Trái đất 36.000 km. Điều đáng chú ý là quá trình truyền diễn ra trong vài phút mà không có lỗi nào, bất chấp máy bay di chuyển nhanh và điều kiện khí quyển phức tạp.

Thành tựu này mở ra triển vọng lớn cho truyền thông vệ tinh bằng laser, vốn vượt trội so với sóng radio truyền thống. Với tốc độ cao và chùm tia hẹp, laser có thể cung cấp internet trên máy bay với chất lượng cạnh tranh cùng dịch vụ cáp quang mặt đất.

Đây là bước tiến quan trọng để công nghệ laser trở thành giải pháp phổ biến trong lĩnh vực hàng không và quốc phòng.

Trong bối cảnh số lượng vệ tinh ngày càng tăng, công nghệ laser giúp giảm tải tần số radio vốn đang quá tải. ESA kỳ vọng trong vài thập kỷ tới, hệ thống này sẽ được ứng dụng rộng rãi, mang lại khả năng kết nối tốc độ cao cho cả thương mại và quân sự.

Siêu gốm chịu nhiệt

Các nhà khoa học tại Đại học Khoa học và Công nghệ Cáp Nhĩ Tân (Trung Quốc) phát triển loại gốm siêu chịu nhiệt có thể hoạt động ở mức 1.800°C, thích hợp cho lò phản ứng hạt nhân và máy bay siêu vượt âm.

Vật liệu này được chế tạo bằng cách kết hợp các hợp chất siêu cứng zirconium carbide (ZrC), titan disilicide (TiSi₂) và toron cacbua (B₄C), tạo ra cấu trúc vi mô đa tầng giúp tăng độ bền và khả năng chống nứt.

Kết quả cho ra loại gốm mới đạt độ bền uốn 824 MPa và độ dai gãy 7,5 MPa·m¹/², vượt xa các vật liệu ZrC truyền thống. Nhờ cấu trúc hạt nano và các pha gia cường, vật liệu này vừa có khả năng chịu nhiệt cao vừa hạn chế hiện tượng giòn, vốn là điểm yếu của gốm siêu nhiệt trước đây.

Thành tựu mở ra triển vọng ứng dụng trong năng lượng hạt nhân thế hệ mới và công nghệ hàng không vũ trụ, nơi yêu cầu vật liệu có thể chịu được môi trường khắc nghiệt.