Chân trời khoa học

  • 09:56 ,25/01/2018

Phương pháp khử mặn mới tiêu thụ ít năng lượng

12_image001_3

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Penn đã đưa ra một kỹ thuật khử mặn mới loại bỏ muối khỏi nước mà chỉ tiêu thụ ít năng lượng hơn các phương pháp truyền thống. Kỹ thuật khử mặn này được gọi là khử ion điện cực pin (BDI), cải tiến từ kỹ thuật khử ion điện dung thông thường (CDI) bằng cách bỏ giai đoạn tái tạo và giảm điện áp cần để hoàn tất quy trình.
Kỹ thuật CDI khử mặn bằng cách tách các ion của nước. Pin CDI thông thường bao gồm hai điện cực gắn trên các mặt đối diện của một kênh dòng chảy. Các điện cực thu ion muối thông qua trao đổi điện xuất hiện khi dòng điện được dẫn vào pin. Sau đó, pin được tái tạo bằng cách giải phóng các ion muối trong chu trình thứ hai nhờ luân phiên hướng của dòng điện áp. Vì CDI không cần đến các màng và có nhu cầu năng lượng thấp hơn so với các phương pháp phổ biến khác, nên đây là công nghệ cạnh tranh để khử muối trong nước. Hạn chế của hệ thống CDI là khả năng hấp thụ muối thấp khi sử dụng điện áp 1,2 V. Tăng điện áp có thể cải thiện hoạt động hấp thụ nhưng cũng làm tăng khả năng xảy ra các phản ứng phụ bất ngờ gây lãng phí năng lượng và ăn mòn điện cực vĩnh viễn.
Qua nghiên cứu, các nhà khoa học phát hiện ra rằng hệ thống BDI khử muối hiệu quả ở mức phù hợp với CDI, trong khi chỉ sử dụng điện áp 0,6 V. Bên cạnh đó, vật liệu được sử dụng đã giúp ngăn chặn các phản ứng phụ không mong muốn, khử muối tốt hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn so với CDI. Ngoài ra, việc xếp bổ sung các màng giữa hai điện cực đã làm giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ. 
(Techxplore.com, 1/2018)

Tập thể dục giúp giảm thiểu sự ốm yếu tàn tật ở người cao tuổi

Một nghiên cứu mới của Đại học Tufts ở Boston (Mỹ) cho thấy những người lớn tuổi hay ở trong nhà bắt đầu tập thể dục có thể giảm sự ốm yếu tàn tật.

Nhóm nghiên cứu đã phân chia ngẫu nhiên 1.635 người từ 70 - 89 tuổi để tham gia vào chương trình tập thể dục có cấu trúc hoặc trong các cuộc hội thảo về giáo dục sức khỏe. Những người tập thể dục đã đi bộ 150 phút một tuần và các hoạt động để cải thiện sức khỏe, sự cân bằng và tính linh hoạt.

Khi bắt đầu nghiên cứu, những người tham gia thường có một số hạn chế chức năng, nhưng họ có thể đi bộ 400 mét trong vòng 15 phút hoặc ít hơn mà không cần sự trợ giúp. Khoảng 6% người trong nhóm tập thể dục và 5% trong nhóm giáo dục sức khỏe đã bị coi là yếu sức. Người được coi là yếu sức nếu họ không thể đứng dậy từ ghế 5 lần mà không sử dụng cánh tay, đã giảm cân đáng kể và cảm thấy họ không có năng lượng.

Sau hai năm, khoảng 19% số người trong nhóm tập thể dục và 21% trong nhóm giáo dục sức khỏe là yếu sức. Sự khác nhau giữa các nhóm nhỏ đến mức nó có thể chấp nhận được. Trong khi đó, những người không yếu sức khi bắt đầu nghiên cứu có khả năng trở nên yếu sức sau hai năm, nhưng nhờ tập thể dục, họ ít bị mất khả năng đứng lên khỏi ghế. 

Theo nhóm nghiên cứu, những lợi ích của hoạt động thể chất về phòng ngừa khuyết tật về thể chất vẫn còn tồn tại ở người lớn tuổi, những người đã có các triệu chứng yếu sức. Ở những người lớn tuổi không yếu sức, tập thể dục có thể làm giảm nguy cơ phát triển các thành phần cụ thể của hội chứng yếu sức như mất khả năng đứng lên khỏi ghế.

(Health Care Asia Daily, 1/2018)

 

Thiết bị lưu trữ bộ nhớ siêu mỏng

12_image003_2

Các kỹ sư điện tử tại Trường đại học Texas, Austin hợp tác với các nhà khoa học Trường đại học Bắc Kinh đã phát triển được một loại thiết bị bộ nhớ lưu trữ dữ liệu siêu mỏng nhất từ trước đến nay với dung lượng bộ nhớ rất lớn. Điều này mở đường cho việc phát triển các chip máy tính nhanh hơn, nhỏ hơn và thông minh hơn cho các ứng dụng từ điện tử tiêu dùng đến dữ liệu lớn cho máy tính lấy cảm hứng từ bộ não.

Được tạo ra từ các vật liệu nano 2 chiều, các “atomristors” (một thuật ngữ do Deji Akinwande, giáo sư của khoa kỹ thuật điện và máy tính, Trường kỹ thuật điện Cockrell sáng tạo) có khả năng lưu trữ dữ liệu tốt hơn các memristors, một công nghệ lưu trữ bộ nhớ hiện mới nổi lên nhưng khả năng mở rộng bộ nhớ thấp hơn. Theo nhóm nghiên cứu, mật độ lưu trữ bộ nhớ có thể đạt được bằng cách ghép các tấm nguyên tử tổng hợp lên nhau, cùng với thiết kế transistor tích hợp, có nghĩa là chúng ta có thể tạo ra các máy tính có khả năng học hỏi và ghi nhớ theo cách mà não chúng ta làm.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra một ứng dụng duy nhất cho công nghệ. Trong các thiết bị phổ biến hiện tại như điện thoại thông minh và máy tính bảng, thiết bị chuyển mạch tần số vô tuyến được sử dụng để kết nối các tín hiệu từ anten đến một trong nhiều băng thông liên lạc không dây để các bộ phận khác nhau của thiết bị truyền thông và hợp tác với nhau. Hoạt động này có thể ảnh hưởng đáng kể đến tuổi thọ pin của điện thoại thông minh. Các nguyên tử atomristors là các thiết bị chuyển mạch bộ nhớ tần số nhỏ nhất được chứng minh là không tiêu hao pin DC, do đó có thể kéo dài tuổi thọ pin.

(Phys.org, 1/2018)

 

Rượu có thể làm hỏng DNA và tăng nguy cơ ung thư

Các nhà khoa học ở Đại học MRC tại MoCalc Biology ở Cambridge, Anh đã tiến hành nghiên cứu trên chuột và đi đến kết luận rằng các cơ chế liên kết rượu với tổn thương DNA là giống nhau ở chuột và nam giới. 

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã cho chuột uống rượu tương đương với một người trưởng thành uống một chai rượu mạnh trong một khoảng thời gian ngắn. Thử nghiệm được tiến hành trên ba nhóm chuột: (1) nhóm chuột có cả hai cơ chế bảo vệ tại chỗ; (2) những con chuột không có enzym loại bỏ acetaldehyd, được gọi là aldehyd dehydrogenase 2, nhưng đã có cơ chế sửa chữa DNA; (3) chuột không có enzym cũng không có cơ chế sửa chữa DNA. 

Nếu chỉ loại bỏ mức độ đầu bảo vệ đầu tiên, enzym giải độc, thì chỉ cần cho chuột một liều lượng lớn cồn đủ để gây ra tổn thương DNA gấp 4 lần so với ở chuột bình thường. Theo nhóm nghiên cứu, khi cơ thể xử lý rượu, nó chuyển hóa thành một chất độc có khả năng phản ứng rất cao gọi là acetaldehyd làm phá hủy DNA.

Các nhà khoa học cho rằng các hợp chất gây ra khi cơ thể phân hủy rượu làm tổn thương đến nhiễm sắc thể trong tế bào gốc máu. Các tế bào gốc này rất quan trọng để bổ sung những tế bào bị mất trong suốt cuộc đời, nhưng một khi chúng bị hỏng, chúng có thể lan rộng thêm những ảnh hưởng (tế bào gốc có thể phân chia và bổ sung tế bào trong thời gian dài).

(Live Science, 1/2018)

 

 

BÌNH MINH
  • Hotline
    (028) 3920 1523
  • Email