Chuyên gia phát triển vật liệu mới siêu nhỏ để 'săn' uranium
Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển loại vật liệu siêu nhỏ có khả năng tự di chuyển trong nước để tìm kiếm, hấp thụ ion uranium ở đại dương hoặc nước thải.
Theo SCMP, nhóm các nhà khoa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) mới công bố nghiên cứu đăng trên tạp chí khoa học Nano Research về việc họ đã phát triển vật liệu mới: vi động cơ cấu trúc khung kim loại - hữu cơ (MOF) có thể tự bơi trong nước và hấp thụ uranium dưới tác động của ánh sáng.
Uranium là nhiên liệu chính cho các lò phản ứng hạt nhân. Mặc dù ước tính nước biển chứa khoảng 4,5 tỷ tấn uranium nhưng nồng độ của nguyên tố này cực thấp. Do đó, việc khai thác gặp nhiều trở ngại kỹ thuật và chi phí rất cao.
Trưởng nhóm nghiên cứu Yongquan Zhou tại Viện Hồ muối Thanh Hải thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cho biết các nhà khoa học quốc tế từng thực hiện các dự án phát triển vi động cơ chạy bằng ánh sáng nhưng rất ít nghiên cứu tập trung vào việc khai thác uranium.
Nhóm nghiên cứu của ông Yongquan đã tạo ra các hạt vật liệu dạng xốp có kích thước chỉ khoảng 2 micromet, nhỏ hơn nhiều so với sợi tóc người. Cấu trúc hóa học bên trong được điều chỉnh để duy trì độ ổn định trong nước trong thời gian dài.
Các chuyên gia Trung Quốc phát triển một loại vật liệu siêu nhỏ có khả năng tự di chuyển trong nước để "săn" ion uranium ở đại dương hoặc nước thải. Ảnh: Shutterstock Images.
Khi được cung cấp một lượng nhỏ hydrogen peroxide làm nhiên liệu, các vi động cơ có thể tự di chuyển với tốc độ khoảng 7 micromet/giây. Dưới tác động của ánh sáng, tốc độ gần như tăng gấp 2 lần, tạo ra hiệu ứng tăng tốc nhờ năng lượng Mặt trời.
Trong các thử nghiệm được các chuyên gia thực hiện trong phòng thí nghiệm, vật liệu mới có thể hấp thụ tới 406 miligam uranium trên mỗi gram vật liệu. Sau khi bị thu giữ, uranium được chuyển thành dạng khoáng hóa ổn định hơn. Điều này giúp việc tách chiết và lưu trữ an toàn dễ dàng hơn.
Khác với các vật liệu hấp phụ truyền thống vốn đứng yên và chờ ion uranium trôi qua, hệ thống mới chủ động di chuyển để tìm mục tiêu. Trưởng nhóm Yongquan cho biết vi động cơ có thể tự vận hành và sử dụng ánh sáng làm nguồn năng lượng, giúp công nghệ thân thiện môi trường hơn so với nhiều phương pháp hiện nay.
Ngoài khả năng hấp thụ uranium, nhóm nghiên cứu còn ghi nhận các hành vi tập thể của vật liệu mới giống hệ sinh thái săn mồi trong tự nhiên. Khi được trộn với các hạt vi mô thụ động, các vi động cơ xuất hiện những mô hình giống “truy đuổi”, “né tránh” và di chuyển theo bầy đàn tùy theo nồng độ nhiên liệu.
Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ này trong tương lai có thể được điều chỉnh để thu hồi các nguyên tố chiến lược khác bao gồm rubidium và caesium. Dù vậy, các nhà khoa học thừa nhận rằng, công nghệ này vẫn trong giai đoạn đầu và còn nhiều khó khăn để có thể triển khai quy mô lớn trong tương lai. Không những vậy, tại môi trường hồ muối có độ mặn quá cao, các vi động cơ hiện chưa thể hoạt động hiệu quả. Khi công nghệ mới được hoàn thiện, các chuyên gia có thể giúp mở rộng nguồn cung uranium cho ngành năng lượng hạt nhân cũng như hỗ trợ xử lý nước ô nhiễm phóng xạ trong tương lai.
Mời độc giả xem video: Loài hoa khổng lồ có hình dáng như vương miện từng xuất hiện từ hàng trăm triệu năm trước.
Tin nóng
Các nhà khảo cổ bất ngờ khi tìm thấy con ve sầu bằng vàng gần như tinh khiết tuyệt đối trong lăng mộ nhà Minh, phản ánh sự xa hoa của chủ nhân ngôi mộ.
Một sinh vật kỳ lạ có hình dáng giống 'độc nhãn khổng lồ' sống cách đây gần 600 triệu năm có thể là chìa khóa giải mã quá trình tiến hóa đôi mắt và cả chu kỳ giấc ngủ của con người.
Cúc Phương đang vào mùa đẹp nhất trong năm, du khách lạc giữa rừng bướm đẹp như cổ tích. Khi màn đêm buông xuống, cả khu rừng lại bừng sáng với muôn ánh đom đóm lung linh như dải ngân hà. Đặc biệt, gần đây giới trẻ lại hot rần rần với cây ráy khổng lồ, có cảm giác như Alice bước vào xứ sở thần tiên.
Từ một hố sụt bất ngờ tại Giang Tây (Trung Quốc), các nhà khảo cổ phát hiện lăng mộ cổ thời nhà Thương cùng hiện vật thuyền rồng tinh xảo.
Tháng 5/2026 mang đến một hiện tượng thiên văn thú vị khi bầu trời xuất hiện tới hai lần Trăng tròn trong cùng một tháng. Sự trùng hợp hiếm gặp này khiến nhiều người gọi đây là 'Trăng đôi' - một trải nghiệm đặc biệt với những ai yêu thích quan sát bầu trời đêm.
Không chỉ do gen quyết định, trí thông minh của trẻ còn chịu ảnh hưởng lớn từ môi trường sống, cách nuôi dạy, dinh dưỡng và cơ hội học tập trong những năm đầu đời.
Tin mới
Trong 3 tháng đầu năm 2026, công tác bảo tồn biển và rùa biển tại Vườn quốc gia Côn Đảo tiếp tục ghi nhận nhiều kết quả tích cực, góp phần bảo vệ hệ sinh thái và đa dạng sinh học.
Ẩn mình giữa những tán rừng nhiệt đới Trung Mỹ, cự đà mũ trông như một 'sinh vật cổ đại' bước ra từ thời khủng long.
Con tàu cổ ở Hội An đang xuống cấp từng ngày dưới tác động của thiên nhiên, trong khi các thủ tục khai quật vẫn vận hành theo nhịp quen thuộc. Câu chuyện đặt ra một vấn đề lớn hơn: khi di sản không chờ đợi, cách làm bảo tồn cũng không thể chậm trễ, hình thức và rườm rà như cũ.
Đoạn video hơn 20 giây ghi lại trải nghiệm lặn biển của Ánh Viên tại Maldives, nơi cô lặn ngắm san hô và 'thả mình' giữa đàn cá mập.
Trong hang động Richards Spur ở bang Oklahoma - Mỹ, các nhà khoa học đã tìm thấy một kho báu: 'Xác ướp 3D' của một sinh vật kỷ Nhị Điệp.
Ẩn sâu trong những khối đá cổ xưa, diopside lấp lánh như một mảnh ghép bí ẩn của lịch sử Trái Đất hàng triệu năm.
Từ năm 2012, du khách có thể khám phá buồng magma của núi lửa Thríhnúkagígur bằng thang máy chuyên dụng, khám phá khung cảnh hiếm thấy.
Từ kết quả bảo tồn đa dạng sinh học tại Vườn Quốc gia Tràm Chim, trong đó có nhiều loài quý hiếm và nguồn gen đặc hữu, Đồng Tháp kiến nghị đưa nhiệm vụ bảo vệ, phát triển Sếu đầu đỏ vào chương trình cấp quốc gia.