Phát minh mới trong khoa học

Thứ hai, 30/09/2019

Theo The Daily Mail, các nhà khoa học ở Đại học Wisconsin, Mỹ, đã sáng chế ra loại mũ đội đầu, kích thích da đầu bằng dòng điện yếu giúp khắc phục chứng hói đầu ở nam giới.

Các nhà khoa học phát triển thành công mũ chống hói đầu

Loại mũ này có hiệu quả ngang với các loại thuốc chống hói - (Ảnh: Đại học Wisconsin).

Các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm bằng cách gắn miếng dán kích thích (phần chính của mũ) trên lưng những con chuột thí nghiệm bị rụng lông do khiếm khuyết di truyền. Thử nghiệm cho thấy chiếc mũ này có hiệu quả ngang với các loại thuốc chống hói, đôi khi thậm chí còn vượt trội. Điều chủ yếu là không gây tác dụng phụ và cảm giác khó chịu (người đội mũ hầu như không cảm thấy kích thích điện).

Các nhà khoa học nhận thấy động vật gặm nhấm mọc được 2mm lông dưới miếng dán trong khi sử dụng kem dưỡng da minoxidil (chất kích thích tăng trưởng tóc) đã cho sự tăng trưởng 1mm. Hơn nữa, mật độ lông tăng gấp 3 lần.

Theo các nhà sáng chế, hiệu ứng tích cực đạt được là do các chất kích thích tự nhiên như yếu tố tăng trưởng keratinocyte (keratinocyte growth factor) và yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (vascular endothelial growth factor) bắt đầu tiết ra mạnh. Điều quan trọng là hệ thống này hoàn toàn tự động - điện được tạo ra do ma sát của vật liệu (hiệu ứng điện áp).

Rụng tóc ảnh hưởng đến khoảng 25% nam giới khi họ 25 tuổi và theo tiến sĩ Xudong Wang đây sẽ là một giải pháp rất thiết thực để tái tạo tóc.

Nhôm 7075 đã có thể hàn được, tương lai xe hơi, máy bay sẽ bền và tiết kiệm nhiên liệu hơn

Từ những năm 40 của thế kỷ trước, người ta đã tạo ra một hợp kim nhôm (tên gọi AA 7075) có độ cứng tương đương với thép nhưng trọng lượng chỉ bằng 1/3, nó hứa hẹn sẽ được sử dụng trong ngành công nghiệp xe hơi. Tuy nhiên, hợp kim này lại không thể hàn xì mà đây là kĩ thuật phổ biến để chế tạo khung gầm và các thành phần của động cơ. Mãi đến gần đây với những cải tiến về công nghệ, hợp kim nhôm AA 7075 đã có thể hàn được nhờ một giải pháp thú vị của đại học California.

Sở dĩ hợp kim nhôm nói trên khó hàn bởi khi được nung nóng, cấu trúc phân tử của nó tạo ra một dòng chảy các nguyên tố gồm nhôm, kẽm, ma-giê và đồng không đều từ đó khiến vết nứt hình thành dọc theo vết hàn. Các kỹ sư tại trường kỹ thuật thuộc đại học California, Los Angeles đã nghĩ ra cách đưa những hạt nano titanium carbide - kích thước siêu nhỏ, chỉ bằng một phần tỉ của một mét vào que hàn.

Hợp kim nhôm AA 7075 có thể giúp phương tiện tiết kiệm nhiên liệu cũng như đạt hiệu quả năng lượng cao hơn với xe điện.

Bằng cách này, các nhà nghiên cứu đã tạo ra những mối hàn với độ bền kéo lên đến 392 megaPascal (MPa). Thử hình dung một hợp kim nhôm như AA 6061 được sử dụng rộng rãi trong máy bay và xe hơi có độ bền kéo chỉ 186 MPa tại mối hàn. Thêm vào đó, mối hàn sau khi được xử lý nhiệt sẽ có thể tăng độ bền kéo lên đến 551 MPa - độ bền này có thể so sánh với thép.

Cứng và nhẹ, hợp kim nhôm AA 7075 có thể giúp phương tiện tiết kiệm nhiên liệu cũng như đạt hiệu quả năng lượng cao hơn với xe điện. Loại nhôm này cũng thường được sử dụng trong ngành công nghiệp máy bay, chế tạo thân cánh bởi tại đây vật liệu thường được ghép nối bằng ốc vít hay đinh tán thay vì mối hàn. Ngoài ra, hợp kim nhôm AA 7075 còn được dùng trong các sản phẩm không cần ghép nối chẳng hạn như phần khung của điện thoại hay móc carabiner cho người leo núi.

Tuy nhiên chính vì đặc tính khó hàn, đặc biệt là kỹ thuật hàn trong ngành công nghiệp xe hơi khiến nó không được sử dụng rộng rãi. "Kỹ thuật này chỉ là một bước ngoặc đơn giản nhưng điều đó cho phép hợp kim nhôm độ cứng cao được sử dụng rộng rãi hơn trong các sản phẩm được sản xuất hàng loạt như xe hơi hay xe đạp, chúng có các bộ phận thường được lắp ráp cùng nhau. Các công ty có thể dùng lại quy trình và trang thiết bị đã có để đưa hợp kim nhôm siêu cứng này vào dây chuyền sản xuất và sản phẩm của họ sẽ nhẹ hơn, đạt hiệu quả năng lượng cao hơn trong khi vẫn rất bền", Xiaochun Li - giáo sư khoa sản xuất và là nhà thẩm định của nghiên cứu này tại đại học UCLA cho biết.

Hiện tại nhóm nghiên cứu tại UCLA đang làm việc với một hãng sản xuất xe đạp để phát triển nguyên mẫu xe đạp đầu tiên có khung được làm bằng hợp kim nhôm này. Ngoài ra phương pháp nhúng hạt titanium vào que hàn sẽ có thể áp dụng để hàn các vật liệu khó hàn khác, chẳng hạn như kim loại và hợp kim kim loại.

Các nhà nghiên cứu vừa tạo ra một viên pin có thể uốn cong và bẻ gập được

Hiện nay, pin chủ yếu tồn tại dưới dạng một sản phẩm rắn, cứng, có thể bị quá nhiệt khi uốn cong hoặc gãy. Nhưng các nhà khoa học tại ETH Zurich mới đây đã tạo ra một loại pin mới có khả năng uốn dẻo.

Viên pin có thể được vặn xoắn, kéo dãn, và bẻ cong mà không làm gián đoạn quá trình cấp năng lượng cho thiết bị.

Các nhà khoa học cho biết pin uốn dẻo có thể sẽ là một linh kiện lý tưởng cho các thiết bị điện tử có khả năng cuộn lại trong tương lai. Bản mẫu của viên pin uốn dẻo mỏng như giấy phim này có thể được bẻ cong và vặn xoắn mà không hề khiến quá trình cung cấp năng lượng cho thiết bị bị gián đoạn. Một yếu tố then chốt quyết định hiệu năng của loại pin này chính là chất điện phân đặc biệt mà nó sử dụng.

Chất điện phân mới này được phát hiện tại ETH bởi nghiên cứu sinh tên Xi Chen. Viên pin mà nhóm nghiên cứu phát triển được là viên pin đầu tiên sử dụng các thành phần uốn dẻo để cho phép toàn bộ viên pin có thể uốn dẻo theo. Viên pin này sử dụng polymer tổng hợp uốn cong để làm anode (cực dương) và cathode (cực âm). Bề mặt bên trong của pin có một lớp mỏng phủ các mảnh bạc vi mô.

Các mảnh bạc này xếp chồng lên nhau như các mảnh ngói và không tách rời nhau khi viên pin bị bẻ cong. Nếu các mảnh bạc rời ra, điện năng vẫn có thể đi qua hỗn hợp chứa carbon. Viên pin này có một điện cực bằng gel với thành phần dựa trên nước với nồng độ muối lithium cao. Nhóm nghiên cứu cho biết viên pin mới này có rất nhiều ứng dụng tiềm năng. Một ví dụ là nó có thể được thêu trực tiếp vào vải để tạo nên các loại quần áo thông minh.

Minh Hoa tổng hợp (Theo khoahoc.tv)