Công nghệ 16/5: Nghiên cứu mới gây bất ngờ từ gạo, pin hydro

Pin lưu trữ điện và hydro hiệu suất cao

Các nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý Hóa học Đại Liên (DICP), Trung Quốc vừa công bố nguyên mẫu pin hydro ion thể rắn đầu tiên trên thế giới. Thiết bị này có khả năng lưu trữ đồng thời điện năng và khí hydro ở nhiệt độ phòng, áp suất thường, đạt hiệu suất năng lượng hydro 93,9% - cao hơn một phần ba so với phương pháp lưu trữ hydro truyền thống.

Nguyên mẫu sử dụng điện cực từ kim loại magie và khí hydro, hoạt động như một "miếng bọt biển hóa học". Khi xả, hydro chuyển thành ion hydride liên kết với magie tạo thành hợp chất ổn định; khi sạc, quá trình đảo ngược, giải phóng hydro trở lại. Nhờ cơ chế này, pin vừa đóng vai trò nguồn điện vừa là bình chứa nhiên liệu, loại bỏ nhu cầu về các bình áp suất cao nguy hiểm.

Trong thử nghiệm, pin đạt dung lượng xả ban đầu 1.526 mAh/g và vẫn giữ hơn 70% dung lượng sau 60 chu kỳ. Nhóm nghiên cứu đã ghép 10 cell thành bộ pin lớn, tạo ra hơn 2,4 volt đủ để thắp sáng một bóng đèn LED. Công nghệ này hứa hẹn mở ra hướng đi mới cho lưu trữ năng lượng sạch, an toàn và tiết kiệm chi phí.

Gạo mở ra vật liệu thông minh mới

Một nghiên cứu tại Đại học Birmingham đã phát hiện rằng hạt gạo nén chặt có phản ứng khác nhau tùy theo tốc độ lực tác động. Khi bị nén nhanh, gạo yếu đi; nhưng dưới áp lực chậm, nó vẫn giữ được độ bền. Hiện tượng này gọi là "rate softening" và mở ra hướng nghiên cứu mới về vật liệu.

Các nhà khoa học đã kết hợp gạo với cát silica - vốn có đặc tính ngược lại, mạnh hơn khi chịu lực nhanh - để tạo ra một loại "metamaterial". Vật liệu này có thể uốn cong, gập hoặc cứng lại tùy theo tốc độ lực tác động, hoạt động như một cấu trúc tự điều chỉnh mà không cần cảm biến phức tạp.

Ứng dụng tiềm năng của vật liệu mới rất rộng, từ robot mềm có khả năng thích ứng môi trường đến thiết bị bảo hộ hấp thụ lực va chạm. Dù còn cần nhiều thời gian để đưa vào thực tế, phát hiện này cho thấy một loại lương thực quen thuộc có thể trở thành nền tảng cho thế hệ vật liệu thông minh mới.

Biến đổi khí hậu làm giảm oxy trong sông ngòi

Một nghiên cứu quốc tế mới đây cho thấy biến đổi khí hậu đang khiến lượng oxy trong các con sông trên toàn cầu suy giảm đáng kể. Khi nhiệt độ nước tăng lên, khả năng hòa tan oxy giảm, đồng thời các quá trình phân hủy hữu cơ diễn ra nhanh hơn, làm tình trạng thiếu oxy trở nên nghiêm trọng hơn.

Các nhà khoa học cảnh báo rằng sự suy giảm oxy này có thể gây ảnh hưởng lớn đến hệ sinh thái thủy sinh. Cá và các loài sinh vật phụ thuộc vào oxy hòa tan sẽ đối mặt với nguy cơ chết hàng loạt, kéo theo sự mất cân bằng sinh thái và ảnh hưởng đến nguồn thực phẩm của con người.

Ngoài ra, tình trạng thiếu oxy trong sông ngòi còn tác động đến chất lượng nước, làm gia tăng chi phí xử lý và giảm khả năng cung cấp nước sạch cho cộng đồng. Các chuyên gia nhấn mạnh rằng việc giảm phát thải khí nhà kính và bảo vệ nguồn nước là giải pháp cấp thiết để hạn chế hậu quả lâu dài.