Nghiên cứu mới: Chitin trong vỏ côn trùng có thể trở thành vật liệu đa năng, chế tạo công cụ và xây được cả nhà trên Sao Hỏa

Nghiên cứu mới: Chitin trong vỏ côn trùng có thể trở thành vật liệu đa năng, chế tạo công cụ và xây được cả nhà trên Sao Hỏa
Theo: Đình Thành Theo Pháp luật & Bạn đọc
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Chỉ với những phản ứng hóa học đơn giản, các nhà khoa học có thể biến chitin thành "siêu vật liệu".

Không ít người mong ước nhân loại có thể vươn ra khỏi Trái Đất mà thống trị không gian, gần thì là Hệ Mặt Trời mà xa vời hơn nữa thì sẽ tới được hẳn hệ sao, thiên hà khác. Thế nhưng ước mong “nhỏ nhoi” này bị cản lại bởi sự thật phũ phàng: Trái Đất không đủ nguyên vật liệu cho phép ta hiện thực hóa cái xã hội liên hành tinh kia.

Một nhóm các nhà khoa học tới từ Đại học Kỹ thuật và Thiết kế Singapore mong muốn thay đổi điều đó. Họ phát hiện ra rằng chỉ với những phản ứng hóa học đơn giản, họ có thể biến chitin - thứ vật chất có trong vỏ của côn trùng và loài giáp xác - thành những vật liệu xây dựng cơ bản, đáp ứng được nhu cầu tạo công cụ và xây nhà ở trên hành tinh khác. Quá trình biến đổi này không cần nhiều năng lượng mà cũng chẳng cần tới thiết bị chuyên dụng.

Nghiên cứu mới: Chitin trong vỏ côn trùng có thể trở thành vật liệu đa năng, chế tạo công cụ và xây được cả nhà trên Sao Hỏa - Ảnh 1.

Kết hợp chitin với vật chất tương tự như đất Sao Hỏa, các nhà khoa học có thể tạo nên những hình dáng phức tạp, nhiều chi tiết như thế này.

Ban đầu, công nghệ này được phát triển để tạo ra hệ sinh thái khép kín ở khu vực nội thành”, đồng tác giả nghiên cứu Javier Fernandez nói. “Nhưng vì quá hiệu quả, chúng tôi còn có thể áp dụng nó vào phương pháp sản xuất vật liệu trong môi trường nhân tạo khép kín, đặt tại những môi trường khắc nghiệt của một hành tinh không sự sống hay trên trạm vũ trụ”.

NASA nêu kế hoạch đưa người Mỹ trở lại Mặt Trăng và xây dựng một căn cứ tại đó, làm tiền đề chinh phục Sao Hỏa. Để những sứ mệnh không gian này thành công, ngành khoa học vật liệu phải có được những đột phá lớn, nhằm ta xây được căn cứ ở thiên thể xa xôi. Việc vận chuyển vật liệu sẽ tốn kém lắm, nên các nhà nghiên cứu tìm cách tạo vật liệu xây dựng ngay trên bề mặt thiên thể.

Đã có bên đề xuất sử dụng công nghệ in 3D, với yêu cầu là một lượng lớn hóa chất và nước uống được, bên cạnh đó là một vật liệu giống đá sẽ cần tới cả nước và axit photphoric. Hồi tháng Ba, có một báo cáo khoa học nêu lên khả năng phi hành gia định cư trên Mặt Trăng sử dụng urê trong nước tiểu để làm chất hóa dẻo nhằm tạo ra xi măng ngay trên bề mặt Mặt Trăng.

Việc xây căn cứ Sao Hỏa cũng gặp phải những thách thức tương tự: làm sao để tạo ra vật liệu xây dựng ngay trên bề mặt Hành tinh Đỏ, tận dụng những tài nguyên sẵn có gần khu vực đặt trạm. Nhưng tác giả của nghiên cứu mới chỉ ra rằng những phương án đã nêu đều cần một lượng lớn năng lượng cũng như những thiết bị chuyên dụng. Vẫn còn những phương án khác nữa ...

Tự nhiên có sẵn những chiến lượng sinh tồn và thích nghi hiệu quả trước những môi trường khắc nghiệt”, tác giả nghiên cứu mới viết. “Trên cơ thể sinh vật, những cấu trúc cứng chắc có thể sinh ra từ việc kết hợp quá trình thêm chất vô cơ ở mức năng lượng thấp (ví dụ như canxi cacbonat) vào với ma trận hữu cơ (ví dụ như chitin) vốn được tạo ra nhờ quá trình chuyển hóa năng lượng”.

Nghiên cứu mới: Chitin trong vỏ côn trùng có thể trở thành vật liệu đa năng, chế tạo công cụ và xây được cả nhà trên Sao Hỏa - Ảnh 2.

Trong một nghiên cứu khác, các nhà khoa học sử dụng chitin từ kén của ấu trùng ruồi lính đen (Hermetia illucens) để chế tạo nhựa sinh học.

Fernandez và cộng sự cho rằng chitin sẽ là một phần thiết yếu của bất cứ hệ sinh thái nhân tạo nào, bởi lẽ chitin rất sẵn trong tự nhiên. Chúng là thành phần chính có trong vảy cá, tường tế bào của nấm hay trong bộ xương ngoài của loài giáp xác cũng như côn trùng. Thực tế, ta đã bắt đầu coi côn trùng là nguồn protein tiềm năng cho sứ mệnh căn cứ Sao Hỏa. Và bởi lớp vỏ chitin chẳng đem lại mấy giá trị dinh dưỡng cho con người, ta có thể sử dụng chitin để làm vật liệu xây dựng.

Trong thử nghiệm của mình, các nhà nghiên cứu tiến hành những thí nghiệm hóa học đơn giản. Họ sử dụng chitosan có trong vỏ tôm, hòa tan chúng trong axit axetic - một phụ phẩm thường thấy trong cả hai quá trình lên men có và không có không khí - và kết hợp nó với khoáng chất tương tự với đất Sao Hỏa; kết quả là họ có được vật liệu xây dựng có tính chitin.

Sử dụng vật liệu này, đội nghiên cứu làm ra được nhiều công cụ hữu dụng, đáng chú ý nhất là một chiếc cờ lê hoạt động được. Dù biết rằng chitin khó có thể thay thế được kim loại, nhưng thử nghiệm cho thấy nó vẫn đủ cứng cáp để thay thế cờ lê thường; mà hỏng chiếc này, có thể ngay lập tức tạo ra chiếc khác để thay thế.

Tiếp theo, nhóm các nhà khoa học sử dụng vật liệu này trong nhiều dự án hình học để nghiên cứu tiềm năng của nó, xem liệu có thể “nhào nặn” chitin thành những hình trụ, khối lập phương hay những hình thể nhiều góc cạnh. Họ cũng cho thấy hỗn hợp này có thể thay vữa, chặn được lỗ rò của một ống dẫn; ống thử nghiệm đã tiếp tục tồn tại nhiều tuần sau đó mà không rỉ thêm lần nào.

Nhóm nghiên cứu kết luận: kết quả nghiên cứu cho thấy giải pháp “khép kín, không chất thải” này là khả thi trên Sao Hỏa. 

Cũng giống như một bộ manga nổi tiếng nào đó, chúng ta hoàn toàn có thể dựa vào những đặc tính dẻo dai nơi loài côn trùng để cường hóa nhân loại, biến con người trở thành sinh vật liên hành tinh.

Nghiên cứu đã được đăng tải trên tạp chí khoa học PLOS ONE.

Tham khảo Arstechnica

Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng

tinybook tinybook 1 tháng 4 ngày
Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng
Chiếc đĩa bí ẩn này thực chất là gì? Nếu biết, bạn sẽ hết sức bất ngờ đấy.

Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?

tinybook tinybook 1 tháng 4 ngày
Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?
Bên cạnh chống lũ, việc sống chung với lũ cũng là một trong những phương án nhiều nước áp dụng ngày nay. Điểm thiết yếu của chính sách này là phải xây dựng được những ngôi nhà chống lũ cho người dân.

2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh

tinybook tinybook 1 tháng 5 ngày
2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh
Nhìn vào để thấy sự thay đổi chóng mặt của đô thị hóa.

Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo

tinybook tinybook 1 tháng 5 ngày
Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo
Dù tạo ra một đôi giày thoải mái từ lốp xe hơi cũ nghe có vẻ phi thực tế, nhưng theo những gì Chitukutuku đang làm, quy trình này có vẻ khá đơn giản, chỉ mất chưa đầy 1 tiếng đồng hồ.

Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời

tinybook tinybook 1 tháng 5 ngày
Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời
Dự kiến, hai điểm đến tiếp theo của những hệ thống tàu này là Việt Nam và Cộng hoà Dominica.

Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru

tinybook tinybook 1 tháng 5 ngày
Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru
Theo đó, các nhà khảo cổ học đã bất ngờ phát hiện hình vẽ con mèo khổng lồ này khi đang cải tạo lối đi để du khách có thể dễ tới chiêm ngưỡng những bức hình khổng lồ tạo nên Nazca Lines bí ẩn và nổi tiếng.

Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi

tinybook tinybook 1 tháng 5 ngày
Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi
Có một xu hướng đáng ngại đang tồn tại dưới đáy đại dương, và khoa học đang tích cực tìm hiểu thêm.

Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối

tinybook tinybook 1 tháng 6 ngày
Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối
Nhiều khả năng đội nghiên cứu đưa nhận định cũ sẽ tính toán lại để tranh cãi bằng được rằng mình đúng. Chúng ta cùng "lót dép" chờ xem.

Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang

tinybook tinybook 1 tháng 6 ngày
Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang
Gấu nước vẫn chưa thôi làm chúng ta bất ngờ.

7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy

tinybook tinybook 1 tháng 6 ngày
7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy
Hãy thử xem mình có phải là "của hiếm" của thế giới hay không nhé.

Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập

tinybook tinybook 1 tháng 6 ngày
Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập
Theo kết luận của giáo sư, tỉ lệ sống trong giả lập của chúng ta lên tới 50%.

6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi

tinybook tinybook 1 tháng 6 ngày
6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi
Deja vu đến nay vẫn là một hiện tượng khoa học chưa thể giải thích. Dẫu vậy, nó vẫn mang đến những ý nghĩa nhất định.

Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy

tinybook tinybook 1 tháng 6 ngày
Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy
Một hang động bị đóng kín suốt 5,5 triệu năm, chỉ được tìm ra từ cách đây hơn 30 năm và đến nay mới chỉ có chưa đến 100 người được phép xuống thám hiểm.

Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?
Nghìn lẻ một đêm là bộ sưu tập các truyện dân gian Trung Đông và Nam Á được biên soạn bằng tiếng Ả Rập trong thời đại hoàng kim Hồi giáo.

Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ
Sự kiện Dust Bowl nổi bật với hiện tượng rất nhiều cơn bão và lốc hoành hành ở các đồng cỏ tại khu vực Bắc Mỹ và gây ra nhiều thiệt hại kinh khủng.

Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA
NASA đã sử dụng quá trình chuyển hóa dữ liệu thành âm thanh để đem tới cách nhận thức về vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới, đó là hé “âm thanh” của Dải Ngân hà.

Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau
"Bão Facebook" đang là từ khoá hot trong thời gian gần đây trong cộng đồng thương mại điện tử và những doanh nghiệp nào có Facebook là kênh quảng cáo, khi bỗng dưng một ngày nhận được thông báo "tài khoản quảng cáo bị vô hiệu hoá", dù không vi phạm hoặc nhận được bất kỳ cảnh báo nào.

Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?
Hiệu ứng Domino có thể tạo ra lớp mảnh vỡ không thể xuyên thủng, giam giữ chúng ta trên Trái đất vĩnh viễn.

10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa
Trong quá trình dọn dẹp và chăm sóc nhà cửa, chúng ta thường mắc phải những sai lầm không chỉ gây hại cho những đồ vật xung quanh mà còn cho chính bản thân chúng ta.

Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện
Lấy được mẫu đá từ hai cực của Mặt Trăng, ta sẽ biết rõ khẳng định này là đúng hay sai.

Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc
Toàn bộ hệ thống chỉ nặng 7kg.

Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim 'máy bay phản lực' lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim máy bay phản lực lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu
Bay hơn 12.000km từ Alaska đến New Zealand trong 11 ngày không ngừng nghỉ, một con chim choắt mỏ thẳng đuôi vằn xác lập một kỷ lục vô tiền khoáng hậu trong thế giới động vật.

Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng
"Trạng thái siêu dẫn" vẫn là mục tiêu của khoa học vật chất suốt nhiều thập kỷ nay, và chúng ta đã đi được nửa chặng đường với đột phá mới.

Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục
Núi lửa là một vết đứt gãy trên lớp vỏ của một hành tinh, như là Trái Đất cho phép dung nham, tro núi lửa, và khí thoát ra từ một lò magma ở dưới bề mặt.

Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s
Trên lý thuyết, âm thanh truyền qua vật liệu hydro kim loại (mới chỉ tồn tại trên lý thuyết) sẽ có tốc độ cao nhất, gần với mốc 36 km/s.

4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ
Với hàng loạt ưu đãi độc quyền hấp dẫn, cam kết xuất xứ và chính sách hậu mãi “sang xịn”, sự bùng nổ đơn hàng công nghệ trong những Lễ Hội mua sắm đã và đang chứng tỏ vị thế của hệ thống gian hàng chính hãng trên TMĐT trong lòng fan công nghệ.

Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19
Mất khứu giác và vị giác là một trong những triệu chứng do coronavirus được báo cáo phổ biến nhất, và cũng là một trong những dấu hiệu rõ ràng nhất về sự hiện diện của virus SARS-CoV-2.

Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo
Nghiên cứu mới chỉ ra rằng với một dàn 400 vệ tinh lượng tử, ta sẽ "dễ dàng" có được internet lượng tử toàn cầu.

6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục 'càng sớm càng tốt'

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục càng sớm càng tốt
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu hết các ngôi nhà không tuân theo các biện pháp an toàn được khuyến nghị để ngăn ngừa điện giật và hỏa hoạn, tuy nhiên một số dấu hiệu dễ nhận thấy có thể giúp tìm ra vấn đề trước khi mọi thứ vượt khỏi tầm tay.

Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào
Gần 30% giá trị trạm gốc 5G của Huawei thuộc về các linh kiện Mỹ, hầu hết trong số đó là các con chip tối quan trọng cho việc xử lý tín hiệu radio, điều khiển nguồn năng lượng cũng như chip nhớ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat