Bước đột phá giúp pin lithium-ion dùng được lâu hơn

Các nhà khoa học Singapore và Canada tìm ra công nghệ giúp tăng gấp đôi điện dung của lithium-ion, loại pin đang được sử dụng rộng rãi trong các điện thoại thông minh, thiết bị y tế và xe điện.

• Loại pin có thể sạc 70% chỉ trong hai phút  /  Pin điện thoại sẽ nhỏ bằng hạt muối

Các nhà khoa học của IBN và IREQ. Ảnh: Channel News Asia

Theo Channel News Asia, các nhà nghiên cứu của Viện kỹ thuật sinh học và công nghệ nanno (IBN) của Singapore và Viện nghiên cứu Hydro Quebec (IREQ) tổng hợp vật liệu được gọi là silicate-based nanoboxes.

Sử dụng loại vật liệu mới này để chế tạo pin lithium-ion sẽ giúp tăng gấp đôi công suất so với loại pin hiện có âm cực làm bằng phosphate, các nhà khoa học cho biết trong thông cáo chung hôm 25/2. Họ cho rằng công nghệ nắm giữ "chìa khóa" để có pin sạc dùng được lâu hơn cho các xe điện và thiết bị di động. 

Nghiên cứu của IBN và IREQ bắt đầu từ năm 2011. Các nhà khoa học có kế hoạch cải thiện các vật liệu chế tạo âm cực mới để tạo ra loại pin lithium-ion có điện dung cao hơn, phục vụ cho thương mại.

Pin Lithium-ion đang được sử dụng rộng rãi nhằm cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử như điện thoại thông minh, thiết bị y tế và xe điện. Độ bền, nhẹ và mật độ năng lượng cao khiến loại pin này được ưa chuộng. Do ngày càng nhiều người yêu cầu pin sạc lithium-ion cung cấp năng lượng lâu hơn, nhiều công ty đã nỗ lực tìm cách cải thiện điện dung của loại pin này.

Loại pin có thể sạc 70% chỉ trong hai phút

Các nhà khoa học Singapore vừa tạo ra một loại pin mới có tuổi thọ dài hơn 20 năm, và có thể sạc lại đến 70% chỉ trong 2 phút, có thể trở thành một bước đột phá trong công nghệ chế tạo pin.

Loại pin mới, thế hệ tiếp theo của pin lithium-ion, là một phát minh mang tính đột phá, có tác động sâu rộng tới nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là ứng dụng cho các phương tiện chạy bằng điện như xe đạp điện và ôtô điện.

Công nghệ mới cho phép sạc pin nhanh hơn so với công nghệ cũ 20 lần. Loại pin mới có thể chịu đựng hơn 10.000 chu kỳ sạc, nhiều hơn 20 lần so với 500 chu kỳ sạc của pin hiện nay, Science Daily đưa tin.

Giáo sư Chen cầm loại pin sạc cực nhanh trên tay phải của mình. Ảnh: Nanyang Technological University.

Phó giáo sư Chen Xiaodong và cộng sự từ Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore, đã thay thế vật liệu than chì truyền thống được dùng làm cực dương, cực âm trong loại pin lithium-ion thành vật liệu gel mới làm từ titanium dioxide, một nguyên liệu dồi dào, giá rẻ và an toàn có trong đất.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp đơn giản để chuyển các hạt titanium dioxide vào trong các ống nano nhỏ xíu. Cấu trúc nano này sẽ làm tăng tốc độ phản ứng hóa học diễn ra trong pin mới, cho phép sạc pin siêu nhanh.

"Với công nghệ nano của chúng tôi, những ôtô chạy bằng điện chỉ mất khoảng 5 phút để sạc pin, ngang với thời gian cần thiết để đổ xăng cho ôtô hiện nay. Quan trọng hơn nữa, hiện chúng ta có thể cắt giảm đáng kế chất thải do pin tạo ra vì thời gian sử dụng dài hơn loại pin lithium-ion tới mười lần", ông Chen nói.

Phó giáo sư Chen hy vọng thế hệ pin mới sẽ nhanh chóng được tung ra thị trường trong thời gian hai năm tới. Sản phẩm này có chứa nhiều tiềm năng để khắc phục các vấn đề về thời gian sử dụng năng lượng trong thiết bị điện di động.

Kết quả nghiên cứu được đăng trên tạp chí Advanced Materials, tạp chí khoa học quốc tế hàng đầu về khoa học vật liệu.

Pin điện thoại sẽ nhỏ bằng hạt muối

Những quả pin lithium mà chúng ta thấy trong điện thoại di động và máy tính xách tay có thể được thu nhỏ bằng hạt muối trong tương lai, song khả năng sản xuất điện của chúng không giảm.

Ảnh minh họa: quezi.com.

Điểm mấu chốt của loại pin siêu nhỏ là cấu trúc của chúng. AP cho biết, các nhà khoa học của Đại học California tại Mỹ tạo ra một màng gồm những dây nano. Sau đó họ đặt các lớp lithium aluminosilicate (gồm lithium, nhôm, silicon, oxy) lên phía trên màng nano, tạo nên một cấu trúc ba chiều.

Phần lớn pin ngày nay có cấu trúc hai chiều. Cấu trúc ba chiều cho phép pin tích nhiều điện năng hơn trong cùng một đơn vị thể tích. Ngoài ra cấu trúc bề mặt giống như vải của pin cũng giúp chúng truyền điện sang các thiết bị một cách dễ dàng hơn.

“Chúng tôi đang cố gắng nghiên cứu các giải pháp để pin siêu nhỏ đạt được mật độ năng lượng như pin lithium-ion truyền thống”, Jane Chang, một kỹ sư của Đại học California, tuyên bố.

Mặc dù vài năm nữa những quả pin nhỏ như hạt muối mới xuất hiện trong điện thoại di động hay máy tính xách tay, song Philip Collins, một thành viên trong nhóm nghiên cứu, dự đoán rằng trong tương lai chúng có thể cấp điện cho mọi thứ - từ những robot siêu nhỏ tới các bộ phận cấy ghép trong y học.

“Chúng ta có thể tạo ra những cảm biến nhỏ bằng hạt muối, nhưng chúng ta chưa tìm ra cách cấp điện hiệu quả cho chúng. Một ngày nào đó pin siêu nhỏ sẽ cấp điện cho cả những robot siêu nhỏ”, Collins cho biết.

6 vật liệu có thể thay đổi thế giới

Vật liệu tận dụng từ nhiệt thải hay vật liệu tự phục hồi có thể được ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu tàu vũ trụ, cung cấp năng lượng trong tương lai.

• Những phát minh tình cờ mà vĩ đại  /  Đốt tiền cũ để sản xuất điện

Vật liệu có tính dẫn điện

Graphene là một lớp carbon hợp thành một mạng hình lục giác (kiểu tổ ong), với khoảng cách giữa các nguyên tử carbon là 0,142 nm. Màng graphene có độ dày tương đương đường kính của nguyên tử.

Giống cấu trúc của graphene, stanene được cấu tạo từ một lớp nguyên tử. Nhưng thay vì carbon, stanene được hình thành từ thiếc. Đây là đặc điểm tạo nên sự khác biệt và giúp vật liệu này dẫn điện với hiệu suất 100%.

Về mặt lý thuyết, giáo sư Shoucheng Zhang là người giới thiệu stanene lần đầu tiên vào năm 2013. Theo mô hình của ông, stanene là một chất cách điện tô pô, nghĩa là nó có các cạnh hoặc bề mặt bên ngoài dẫn điện, còn bên trong là chất cách điện (giống một que kem phủ chocolate, trong đó chocolate là chất dẫn điện, kem là chất cách điện). Do đó, stanene có thể dẫn điện với điện trở bằng không ở nhiệt độ phòng.

Tính chất của stanene chưa được kiểm tra thực nghiệm, tuy nhiên các dự đoán khác của Zhang về các chất cách điện tô pô khác đã được chứng minh là đúng.

Cấu trúc phân tử của stanene. Ảnh: SLAC

Vật liệu tự phục hồi

Năm 2014, phòng thí nghiệm của Scott White, chuyên gia Đại học Illinois, tạo ra một loại polymer mới với tính năng tự rỉ ra để sửa chữa lỗ hổng mà mắt thường nhìn thấy được. Loại polymer này có một hệ thống mạch chất lỏng mà khi vỡ ra sẽ tự đông lại giống như máu.

Các vật liệu sẵn có khác có thể làm kín vết nứt cực nhỏ, trong khi vật liệu mới có tác dụng với lỗ hổng rộng 4 mm và các vết nứt xung quanh nó. Trong tương lai, chúng có thể được ứng dụng trong công nghệ vũ trụ.

Vật liệu nhiệt điện

Nhiệt thải là kết quả tất yếu của bất kỳ thiết bị sử dụng điện. Theo ước tính của giới chuyên gia, lượng nhiệt thải ra bằng hai phần ba lượng nhiệt đã sử dụng. Đây chính là lý do khiến giới nghiên cứu tận dụng nguồn nhiệt thải này và tạo ra vật liệu nhiệt điện.

Công ty Alphabet Energy ở California, Mỹ, giới thiệu một loại máy phát nhiệt điện cắm thẳng vào ống xả của máy phát điện thông thường, chuyển hóa nhiệt thải thành điện năng hữu ích. Thiết bị được giới thiệu năm ngoái sử dụng vật liệu tương đối rẻ gọi là tetrahedrite, có thể đạt hiệu suất 5-10%.

Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học nghiên cứu một vật liệu có hiệu suất cao hơn gọi là skutterudite. Nó có giá thành rẻ hơn và hiệu suất đủ lớn để ứng dụng trong nhiều thiết bị tiêu tốn năng lượng.

Vật liệu nhiệt điện được ứng dụng trong lĩnh vực chế tạo tàu vũ trụ.

Pin Mặt Trời giá rẻ

Năng lượng Mặt Trời có chi phí rẻ nhưng việc xây dựng một nhà máy điện sử dụng các tế bào quang điện từ silicon đơn tinh thể là một quá trình tốn kém và tiêu tốn năng lượng. Khoáng vật Perovskit có thể là một dạng vật liệu thay thế.

Perovskit được phát hiện lần đầu tiên cách đây hơn một thế kỷ. Năm 2009, tế bào quang điện được tạo ra từ perovskite có hiệu suất chuyển đổi năng lượng khoảng 3.8% và tăng lên 19,3% trong năm 2014. Con số này chưa cao so với phương thức sử dụng silicon, nhưng nó có thể phát triển nhanh chóng trong một vài năm và chi phí rẻ hơn.

Vật liệu cứng nhưng siêu nhẹ

Mô phỏng vật liệu aerogel. Ảnh: NASA

Dù rất nhẹ, Aerogel có thể thể chịu được sức nóng của một bộ đèn hàn hoặc sức nặng của một chiếc ôtô. Loại vật liệu này còn được gọi là khói đóng băng hay khói xanh.

Điểm yếu của Aerogel là độ giòn, đặc biệt khi làm từ silic. Tuy nhiên, các nhà khoa học của Cơ quan Hàng không Mỹ (NASA) đã thử nghiệm với vật liệu làm từ polymer, ứng dụng tính cách điện của nó cho các tàu vũ trụ. Trộn thêm hợp chất khác vào aerogel căn bản có thể khiến nó linh hoạt hơn.

Siêu vật liệu

Metamaterial (siêu vật liệu) là một dạng vật chất nhân tạo. Trên thực tế, các siêu vật liệu có cấu trúc nano tán xạ ánh sáng theo nhiều cách đặc biệt, và một ngày nào đó sẽ khiến các vật thể trở nên vô hình.

Tùy thuộc vào cấu tạo, nó có thể tác động đến sóng radio, vi sóng hay bức xạ terahertz (T-ray). Những máy quét T-ray có thể được ứng dụng trong y học và an ninh. Tuy nhiên, việc thương mại hóa chúng trong tương lai gần là điều không dễ dàng.

Những phát minh tình cờ mà vĩ đại

Thuốc kháng sinh, máy trợ tim hay túi trà lọc tình cờ được tạo ra trong phòng thí nghiệm hoặc cuộc sống hàng ngày.

• Người phát minh ra laser qua đời  /  Các phát minh kỳ lạ cách đây 100 năm

Thuốc kháng sinh Penicillin

Thuốc kháng sinh ra đời sau khi nhà nghiên cứu tình cờ phát hiện một loại nấm lạ. Ảnh: Telegraph

Nhà vi khuẩn học Alexander Fleming lần đầu tiên tìm ra ra cơ chế của thuốc kháng sinh khi trở về từ kỳ nghỉ phép. Ông nhận thấy một trong các đĩa nuôi cấy vi khuẩn bị nấm lạ xâm nhập. Ông khám phá ra rằng nấm đã ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn. Phát hiện này mở đường cho nhiều nghiên cứu và thử nghiệm sau đó, cho đến khi thuốc kháng sinh ra đời và được sử dụng khắp nơi.

Vật liệu dẻo

Charles Goodyear tình cờ đun nóng một thứ hỗn hợp gồm cao su và lưu huỳnh trong khi nghiên cứu. Nhờ đó, ông đã khám phá ra một loại vật liệu mới, mà ngày nay đang được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau.

Máy trợ tim

Máy tạo nhịp tim hiện đại ra đời từ lỗi của nhà sản xuất khi vô tình đưa điện trở sai kích thước vào một thiết bị mới, tạo ra những âm thanh khác biệt của nhịp tim người. Khám phá này đã làm thay đổi các loại máy trợ tim và cuộc sống của hàng triệu người trên thế giới.

Máy trợ tim là một thiết bị nhỏ được đặt trong lồng ngực, giúp kiểm soát nhịp tim bất thường. Ảnh: Telegraph

Giấy ghi nhớ

Nhà phát minh Spencer Silver nghiên cứu một loại chất dính siêu mạnh để sử dụng cho phòng thí nghiệm. Tuy nhiên thay vào đó, ông vô tình tạo ra một chất liệu có khả năng kết dính nhưng cũng dễ dàng tách khỏi bề mặt. Đồng nghiệp của ông là Art Fry dùng loại keo này để giữ các mẩu giấy dấu trên sách thánh ca, và những tờ giấy nhớ đầu tiên xuất hiện.

Túi trà

Tháng 6/1908, khi gửi mẫu trà cho khách hàng, ông Sullivan đặt những nhúm lá trà trong túi lụa nhỏ để giảm chi phí. Khách hàng tỏ ra bối rối khi nhận được đơn hàng và vì không chắc chắn về cách sử dụng, họ nhúng chúng vào nước nóng. Túi trà lọc ra đời từ đó.

Túi trà lọc là một trong những sản phẩm được tạo ra một cách ngẫu nhiên. Ảnh: Alamy

Ngũ cốc ăn sáng

Hai anh em John và Keith Kellog vô tình để quên bột mì đã nấu chín ở ngoài hàng giờ và không ủ. Bột sau đó được nướng lên và tạo thành những miếng snack giòn rụm. Ngày nay, chúng được bán như một món ngũ cốc ăn sáng phổ biến.

Các phát minh kỳ lạ cách đây 100 năm

Tủ bếp điện đa năng, xe tăng trên biển hay xe scooter đẩy bằng tay là những phát minh có từ cách đây khoảng 100 năm, giúp nhân loại có cuộc sống nhẹ nhàng và thú vị hơn.

• Các phát minh ngẫu nhiên làm thay đổi thế giới  /  Ghế ôm chống cô đơn

Tủ bếp điện ra đời những năm đầu của thế kỷ 20. Đây là phát minh được sáng tạo với mục đích giúp các bà nội trợ đảm đương công việc gia đình theo các phương thức đặc biệt. Bằng cách tích hợp phần cứng kết nối với động cơ, chiếc tủ này có chức năng nhào bột bánh mì, cắt thực phẩm, làm kem. Nó cũng là sản phẩm hỗ trợ rửa bát đĩa tự động và đồng hồ báo.

Kế hoạch chế tạo chiếc xe tăng trên biển (Sea Tank) được trình lên Hội đồng Quốc phòng Quốc gia Mỹ năm 1917, với mục đích hỗ trợ hoạt động phòng vệ trên biển. Về cơ bản, Sea Tank có thiết kế hai bánh nước và hai tháp pháo, một tháp pháo ở vị trí trung tâm trục bánh xe.

Bàn dịch chuyển là loại bàn gấp, được thiết kế với mục đích tiết kiệm không gian. Hai cánh gấp hai bên có thể mở rộng hoặc thu hẹp lại tùy theo nhu cầu sử dụng khác nhau trong gia đình.

Tuyến đường sắt Jungfrau được xây dựng trong 16 năm và hoàn thành năm 1912, nhằm thu hút khách du lịch đến khu vực phần dãy núi Alpes thuộc phạm vi Thụy Sĩ. Theo kế hoạch, du khách được lên đỉnh núi Jungfrau nổi tiếng bằng một chiếc thang máy đặc biệt. Mặc dù thang máy chưa được hoàn thiện, nhưng nhà ga Jungfrau vẫn được coi là nhà ga cao nhất thế giới.

Sân chơi 5 trong 1 là một sáng kiến thông minh nhưng không an toàn với trẻ em. Chiếc cầu trượt ban đầu sẽ trở thành cây cầu khỉ sau khi bỏ tấm ván trượt. Đặt tấm ván trượt lên một giá đỡ thăng bằng thấp hơn sẽ tạo ra một chiếc bập bênh. Nó cũng có thể trở thành một đường trượt nhỏ.

Loại phương tiện này không phải tàu ngầm, cũng không phải một loại thuyền máy cá nhân. Tuy nhiên, nó có thể giữ người điều khiển ở trạng thái hơi chìm và nổi trên mặt nước. Độ sâu có thể được kiểm soát bằng 4 mặt phẳng ở hai bên và người lái điều khiển bằng bàn đạp chân.Thiết kế quả bóng nổi gắn trên ống dẫn phía sau sẽ tự động ngắt động cơ khi áp lực nước cao, giúp chống chìm.

Báng súng tùy chỉnh và giảm sốc được chế tạo với mục đích phục vụ cho các vận động viên nữ.  Phần báng súng có thể kéo dài hoặc rút ngắn theo nhu cầu của người sử dụng nhờ thiết kế vít định vị.

Hình thức di chuyển mới nhất tại thủ đô Paris vào năm 1918 là một chiếc xe scooter 4 bánh đẩy bằng tay. Loại phương tiện này hoạt động tương tự như khi đi thuyền, tuy nhiên sử dụng sức đẩy từ tay lái thay vì mái chèo.

Linh Anh (Theo Mentalfloss)

Các phát minh ngẫu nhiên làm thay đổi thế giới

Thuốc gây ảo giác, lò vi sóng hay máy điều hòa nhịp tim là những phát minh được các nhà khoa học tình cờ chế tạo trong phòng thí nghiệm hoặc phát hiện trong cuộc sống thường ngày.

• Những nhà khoa học nữ bị lãng quên  /  Vòng tay điều chỉnh nhiệt độ cơ thể

1. Lò vi sóng

Nhờ một sự cố xảy ra trong phòng thí nghiệm, nhà khoa học người Mỹ Percy Spencer đã chế tạo ra chiếc lò vi sóng đầu tiên. Khi đang đứng trước một nam châm điện được dùng để tạo ra năng lượng cho thiết bị radar, Spencer nhận thấy thỏi sô cô la trong túi áo ông tan chảy. Sau khi tiếp tục thí nghiệm với hạt ngô và nhiều loại thức ăn khác, ông đã cho ra đời một thiết bị sử dụng sóng điện từ siêu nhỏ để làm nóng thực phẩm vào năm 1945. Hiện nay lò vi sóng có mặt ở những căn bếp khắp nơi trên thế giới.

2. Máy điều hòa nhịp tim

Nhà khoa học Wilson Greatbatch vốn có ý định chế tạo thiết bị giúp điều chỉnh nhịp tim ở những bệnh nhân có tim đập loạn nhịp do không nhận được tín hiệu chính xác từ trung ương thần kinh. Các thiết bị lúc bấy giờ đều khá cồng kềnh, trong khi Greatbatch muốn tạo ra một loại máy nhỏ hơn để có thể cấy ghép vào cơ thể bệnh nhân. Năm 1958, khi đang làm một máy dao động để đo nhịp tim động vật tại Đại học Cornell, Mỹ, Wilson lấy nhầm bóng bán dẫn lắp vào máy và nghe được tiếng dao động đều đặn quen thuộc của nhịp tim đập khi bật máy lên. Năm 1960, máy điều hòa nhịp lần đầu tiên được cấy ghép vào cơ thể người.

3. Thuốc nổ

Nhà khoa học Thụy Điển nổi tiếng Alfred Nobel là người phát minh ra thuốc nổ qua nhiều sự tình cờ. Gia đình Nobel chuyên sản xuất và kinh doanh nitroglycerin, một chất nổ dạng lỏng, rất thiếu an toàn. Sau khi một vụ nổ nhà máy vào năm 1864 cướp đi sinh mạng người em trai út trong gia đình Nobel, nhà khoa học đã tích cực nghiên cứu để cho ra đời vật liệu cháy nổ an toàn hơn. Trong một lần vận chuyển nitroglycerin, ông phát hiện một can chứa chất nổ lỏng bị thủng, nhưng một hỗn hợp đá quặng lẫn trong can nhanh chóng hút hết chất lỏng. Quan sát này khiến Nobel nghĩ ra công thức chất nổ dạng rắn không hạn chế sức mạnh của chất nổ. Năm 1867, Nobel đăng ký phát minh này với tên gọi dynamite, mở đường cuộc cách mạng trong ngành xây dựng và chế tạo mìn.

4. Thuốc gây ảo giác LSD

Thuốc gây ảo giác LSD (Lysergic Acid Diethylamide) được nhà hóa học Thụy Sĩ Albert Hoffman chế tạo thành công từ năm 1938 nhưng phải 5 năm sau ông mới tình cờ phát hiện tác dụng gây ảo giác của chất này. Tại phòng thí nghiệm, ông không may nuốt phải hợp chất do chính mình tạo ra, sau đó rơi vào tình trạng bị kích thích mạnh mà ông miêu tả là nhìn thấy "những ảo ảnh với màu sắc sặc sỡ như nhìn qua kính vạn hoa". Vậy là tình cờ, Hoffman tìm ra một trong những chất kích thích thần kinh mạnh nhất ngày nay. Mặc dù mong muốn của Hoffman là đẩy mạnh nghiên cứu ứng dụng LSD trong y học tâm thần, nhưng trên thực tế người ta lại lạm dụng nó vào mục đích giải trí, đặc biệt trong thập niên 60. Bởi vậy, LSD được chính nhà khoa học gọi là "đứa con hư".

5.Viagra

Vào những năm 1980, khi đang nghiên cứu phát triển một loại thuốc điều trị cao huyết áp, nhóm nghiên cứu thuộc công ty dược phẩm Pfizer được các bệnh nhân dùng thử thuốc cho biết thuốc không có hiệu quả cao như mong đợi,  nhưng lại có tác dụng phụ là tăng cương dương.  Ngay lập tức họ chuyển sang tìm hiểu tác dụng phụ và sau đó tiến hành thử nghiệm một loại thuốc có tác dụng chữa trị rối loạn cương dương. Năm 1998, Cục quản lý Dược phẩm và Thực phẩm Mỹ FDA công nhận loại thuốc mang tên Viagra, tên khoa học là sildenafil citrate.

Các phát minh ngẫu nhiên

• Những nhà khoa học nữ bị lãng quên  /  Vòng tay điều chỉnh nhiệt độ cơ thể

6. Thuốc kháng sinh Penicillin

Năm 1928, nhà vi khuẩn học người Scotland Alexander Fleming lần đầu tiên phát hiện ra penicillin khi trở về phòng thí nghiệm sau kỳ nghỉ phép và nhận thấy một trong các đĩa nuôi cấy vi khuẩn đã bị một loại nấm lạ xâm nhập. Nhà khoa học đi đến kết luận rằng loại nấm có khả năng tiêu diệt vi khuẩn khi thấy vi khuẩn trong đĩa ngừng phát triển ở những nơi bị nấm xâm nhập. Fleming sau đó gặp khó khăn trong việc nhân giống loại nấm đặc biệt và suýt nữa khiến penicillin bị chìm vào quên lãng. Gần 13 năm sau, ba nhà khoa học Howard Florey, Norman Heatley và Andrew Moyer mới tìm ra được loại nấm thay thế có khả năng sinh sản mạnh hơn, đủ để tạo thành thuốc thử nghiệm. Kể từ đó, thuốc kháng sinh ra đời và được sử dụng rộng rãi khắp nơi.

7. Thuốc gây mê

Những người góp phần phát hiện ra thuốc gây mê đã quan sát nhiều trường hợp người chịu ảnh hưởng của ête và nitơ ôxit (khí gây cười) không cảm nhận được đau đớn, trước khi đưa các chất này vào sử dụng trong y học. Vào thế kỷ 19, người ta hít các khí này như một hình thức giải trí. Năm 1844, trong một lần chứng kiến cảnh một người không đau đớn trong khi chân vẫn chảy máu nhờ hít khí, bác sĩ Horace Wells tiến hành nghiên cứu và sử dụng chất này để gây mê chính mình khi nhổ răng. Các bác sĩ William Morton và Charles Jackson cũng bắt đầu sử dụng chất gây mê trong điều trị nha khoa, ê-te cũng được bác sĩ Crawford Long sử dụng khi  tiến hành tiểu phẫu. Ngày nay, thuốc gây mê được sử dụng phổ biến trong phẫu thuật để giảm bớt đau đớn cho bệnh nhân.

8. Ngũ cốc ăn sáng Kellogg

Ngũ cốc ăn sáng lần đầu tiên được phát minh tại Mỹ do một chút đãng trí của Will Keith Kellogg, một người chuyên làm công việc nghiên cứu thực đơn cho bệnh nhân tại bệnh viện. Khi đang làm bột bánh mì, Kellogg vô tình để quên bột mì đã nấu chín ở ngoài hàng giờ không ủ, đến khi quay lại lăn bột thì bột mì rời ra thành từng miếng mỏng. Những miếng bột sau đó vẫn được nướng lên và cho ra những miếng snack giòn rụm. Sản phẩm "bất đắc dĩ" được các bệnh nhân vô cùng thích thú khiến Kellogg quyết tâm mở rộng sản xuất để bán ra thị trường và sử dụng bột ngô làm nguyên liệu chính cho loại thực phẩm mà sau này mọi người đều biết đến với tên gọi là Ngũ cốc ăn sáng Kellogg.

9. Đường tổng hợp saccharin

Năm 1879, Constantine Fahlberg thuộc  Đại học Johns Hopkins, Mỹ, phát hiện chất làm ngọt nhân tạo saccharin do không rửa tay sạch sau khi làm thí nghiệm. Khi ăn bánh mì ở nhà, ông thấy bánh có vị ngọt một cách khác thường và phát hiện đó là do chất hóa học dính vào tay khi làm việc trong phòng thí nghiệm. Nhà nghiên cứu sau đó tiến hành thử nghiệm với loại chất mới này và đăng ký giấy phép độc quyền. Hiện nay, saccharin là một trong số các loại đường nhân tạo không calo được sử dụng phổ biến trên thế giới, nhất là với những bệnh nhân tiểu đường.

10. Miếng khóa dán

Miếng khóa dán thường được dùng cho giày dép, thậm chí có tính ứng dụng cao ở môi trường không trọng lực ngoài vũ trụ, giúp các phi hành gia NASA có thể giữ yên vật thể. Miếng khóa dán ra đời nhờ một cuộc dạo chơi của George de Mestral, một kỹ sư người Thụy Sĩ. Ông dắt chó đi dạo thì phát hiện những quả ké đầu ngựa bám chặt vào lông chó. Ông nhận thấy trên quả ké có rất nhiều sợi móc câu nhỏ xíu dễ dàng dính vào bề mặt lông mềm của chó cũng như quần áo mặc. Mestral tiến hành thử nghiệm và hoàn thiện phát minh miếng khóa dán vào năm 1955, sử dụng chất liệu nylon để làm lớp móc và lớp lông.

Hiếu Trần (Theo Geniusstuff)

Bác sĩ Italy tuyên bố có thể ghép đầu người năm 2017

Một nhà giải phẫu học thần kinh Italy tuyên bố có thể thực hiện ca cấy ghép đầu người đầu tiên trên thế giới vào năm 2017, bất chấp nhiều ý kiến phản đối của đồng nghiệp.

• Đầu người có thể được cấy ghép 

Sergio Canavero tuyên bố có thể cấy ghép đầu người vào năm 2017, trong khi đó nhiều ý kiến cho rằng đây là điều không thể. Ảnh: Mirror

"Anh em nhà Wright cho cất cánh chiếc máy bay đầu tiên của họ khi tất cả các chuyên gia trên thế giới cho rằng đó là điều không thể. Vì vậy, tôi không tin từ 'không thể'. Tôi đã nghiên cứu dự án này 30 năm, và công nghệ giờ đã sẵn sàng", Sky News dẫn lời ông Sergio Canavero, nhà giải phẫu học thần kinh người Italy, nói. Ông Canavero lần đầu công bố ý tưởng này năm 2013. 

RT  hôm qua cho hay, chuyên gia người Italy tuyên bố ông có thể thực hiện ca cấy ghép đầu tiên trên thế giới trong hai năm tới. Ông cho rằng trong vòng một năm, người được ghép đầu có thể nói cùng một giọng và đi lại bình thường.

Theo Canavero, trước khi phẫu thuật, hai cơ thể sẽ được làm lạnh nhằm bảo quản tốt hơn trong môi trường không có oxy. Chuyên gia sẽ cắt mở phần cổ và kết nối mạch máu chính giữa cơ thể người hiến và đầu người nhận. Giai đoạn quan trọng nhất là cắt rời và nối lại tủy sống. Sau khi phần cổ được khâu lại, bệnh nhân sẽ ở trạng thái hôn mê nhân tạo khoảng 4 tuần. Đây là khoảng thời gian để cơ thể họ thích nghi với bộ phận mới mà không cần di chuyển.

Canavero từng ước tính chi phí cho ca phẫu thuật tiên phong khoảng 12 triệu USD. Người nhận "hoàn hảo" là người trẻ, có bộ não khỏe mạnh, mắc bệnh loạn dưỡng cơ hoặc rối loạn chuyển hóa.

Trước tuyên bố này, nhiều ý kiến phản đối cho rằng phương pháp này không thể phục hồi khả năng kiểm soát của cơ thể. Bệnh nhân thường không vượt qua được chứng bại liệt sau khi tủy sống bị cắt đứt hoàn toàn.

Richard Borgens, giám đốc Trung tâm nghiên cứu bại liệt của Đại học Purdue, Mỹ, nhận định ca phẫu thuật của Canavero không có tính đảm bảo. "Không có bằng chứng nào cho thấy sự kết nối giữa dây cột sống và não bộ sẽ khiến chức năng vận động hoặc cảm giác hoạt động hiệu quả sau khi đầu được ghép nối", ông nói.

Cách đây hơn một thế kỷ, ca cấy ghép đầu đầu tiên được thực hiện trên cơ thể loài chó. Năm 1970, chuyên gia Robert J. White người Mỹ từng ghép đầu từ hai con khỉ, nhưng nó chỉ sống được 9 ngày.

Đầu người có thể được cấy ghép 

Giới khoa học cho biết, việc y học cho phép các nhà phẫu thuật cấy ghép thành công đầu lên thân người là điều hoàn toàn có thể xảy ra trong tương lai.

• Sự khác biệt giữa não người giỏi và người dốt  /  Bản đồ 3D não bộ ở cấp tế bào

Tiến sĩ Sergio Canavero. Ảnh: meridianamagazine.org.

Theo tiến sĩ Sergio Canavero, bác sĩ giải phẫu thần kinh người Italy, công nghệ này  đang được hoàn thiện để tương lai sẽ thực hiện được các thủ thuật giống trong tiểu thuyết giả tưởng Frankenstein.

Hiện các tiến bộ y học vẫn chưa có cách nào nối lại thành công tủy sống để tránh tình trạng bại liệt từ các cuộc phẫu thuật. Nhưng, trong thời gian gần đây, một số nhà khoa học tin rằng, có thể cấy ghép thành công các dây cột sống và hạn chế tình trạng tử vong từ các cuộc phẫu thuật. 

Năm 1970, giáo sư người Mỹ Robert White từng cấy ghép thành công đầu một con khỉ trên thân con khỉ khác. Đến nay, nhóm nhà khoa học do tiến sĩ Canavero đứng đầu đưa ra phương án tương tự dựa trên kết quả nghiên cứu này.

Theo tiến sĩ Canavero, việc thực hiện được phẫu thuật ghép đầu người cần một đội ngũ 100 nhân viên làm việc trong vòng 36 giờ với chi phí thực hiện lên đến 8,5 triệu bảng Anh. 

Tuy nhiên, các chuyên gia khác đã bác bỏ ý tưởng này. Giáo sư Anthony Warrens từ Hiệp hội cấy ghép Anh quốc cho The Sun biết: "Việc cấy ghép đầu vào cơ thể người là điều vô dụng hiện nay và toàn bộ giả thuyết này thật kỳ dị".

Tiến sĩ Calum MacKellar từ Hội đồng Scotland nói rằng, nếu dựa trên đạo đức con người, thì việc làm đó giống như trong một bộ phim kinh dị.

Đức Huy (theo Telegraph)