acecook

Thảm nano chạy bằng năng lượng mặt trời làm sạch nước ô nhiễm

Công nghiệp năng lượng
26/03/2025 05:15
Các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ đã phát minh thành công một loại vật liệu đột phá có thể sử dụng ánh sáng mặt trời để loại bỏ các chất ô nhiễm nguy hiểm khỏi nguồn nước.
aa
Sản xuất hydro xanh từ các nguồn năng lượng mặt trời, năng lượng gió Tấm lợp năng lượng mặt trời đóng đinh đầu tiên trên thế giới cung cấp thêm 23% điện năng

Nước uống thuộc nguồn nhiên liệu vô tận, con người có quyền sở hữu nó, nhưng nước uống sạch lại đứng ngoài tầm với của hàng tỷ người trên thế giới.

Theo số liệu của Tổ chức Y tế Thế giới năm 2022, 2,2 tỷ người trên toàn cầu không có nước uống an toàn. Một số nghiên cứu cho rằng con số thực tế có thể gấp đôi.

Con số đó được chứng minh qua thực tế, khi các chất ô nhiễm công nghiệp, hóa chất và vi nhựa hàng ngày hàng giờ tìm cách xâm nhập vào nguồn nước, kể cả các nước phát triển cũng không ngăn cản được sự xâm nhập này.

Đã từng có nhiều nghiên cứu khoa học nhằm giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước, tuy nhiên chưa có khắc phục triệt để.

Thảm nano chạy bằng năng lượng mặt trời làm sạch nước ô nhiễm
Phân tử nước soi bằng công nghệ 3D

Nhóm nghiên cứu Hoa Kỳ phát minh thảm nano xử lý nước ô nhiễm

Trước khi nhóm nghiên cứu đưa ra phát minh, việc khắc phục những hạn chế của nguồn nước được xử lý bằng hệ thống TiO₂ truyền thống. TiO₂ có tiềm năng to lớn trong hấp thụ nhiên liệu năng lượng mặt trời, nhưng nó thường chỉ hoạt động bằng cách hấp thụ tia cực tím (UV) - một phần nhỏ của ánh sáng mặt trời. Hạn chế này dẫn đến hiệu suất thấp và thiết lập lọc phức tạp.

Nhóm nghiên cứu của Hoa Kỳ đã tìm ra cách giải quyết. Họ thêm đồng vào vật liệu và kết quả thật tuyệt vời. Những cấu trúc mới này, được gọi là nanomat, hấp thụ nhiều ánh sáng hơn và khai thác năng lượng đó để phân hủy các chất ô nhiễm trong cả không khí và nước.

"Không dễ dàng để tạo ra thứ gì đó giống như một tấm chăn mà bạn có thể trải trên mặt nước và tạo ra năng lượng. Nhưng chúng tôi là những người duy nhất tạo ra những cấu trúc này và là những người duy nhất chứng minh rằng chúng hoạt động”, Pelagia-Iren Gouma, tác giả chính của nghiên cứu và là giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật tại Đại học bang Ohio, cho biết.

Một quá trình dọn dẹp siêu tốc, khi TiO₂ hấp thụ ánh sáng, nó sẽ tạo ra các electron có tác dụng oxy hóa nước và phá hủy các chất ô nhiễm.

Việc bổ sung đồng sẽ thúc đẩy quá trình này, khiến nó hiệu quả hơn đáng kể. Gouma và nhóm của bà đã nghiên cứu những nanomat này để hiểu được các đặc tính độc đáo của chúng.

Điều họ khám phá ra khiến họ ngạc nhiên: những tấm thảm này hoạt động tốt hơn các tấm pin mặt trời truyền thống trong việc tạo ra điện dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên.

“Những nanomat này có thể được sử dụng như một máy phát điện hoặc như một công cụ xử lý nước. Theo cả hai cách, bạn đều có một chất xúc tác có hiệu suất cao nhất được báo cáo cho đến nay”, Gouma giải thích.

Tiềm năng thực tế của thảm nano

Nhẹ, có thể tái sử dụng và dễ tháo rời, những đặc tính này khiến những tấm thảm sợi có thể nổi trên mọi vùng nước. Chúng cho thấy tiềm năng đáng kinh ngạc trong việc làm sạch ô nhiễm công nghiệp ở các nước đang phát triển.

Từ đó, sông và hồ bị ô nhiễm có thể trở thành nguồn nước uống an toàn. Vì nanomat không tạo ra bất kỳ sản phẩm phụ độc hại nào nên chúng cũng nổi bật là giải pháp thân thiện với môi trường. "Đây là vật liệu an toàn, không gây hại cho bất kỳ thứ gì và sạch nhất có thể", Gouma cho biết.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu có kế hoạch tối ưu hóa vật liệu hơn nữa.

Nguyên Ngọc (Theo Interesting Engineering)

mca
Tin bài khác
Lần đầu tiên tổ chức Olympic Trí tuệ nhân tạo dành cho sinh viên Việt Nam

Lần đầu tiên tổ chức Olympic Trí tuệ nhân tạo dành cho sinh viên Việt Nam

Kỳ thi Olympic Trí tuệ nhân tạo Sinh viên Việt Nam 2025 (OlpAI’25) lần đầu tiên được tổ chức trên phạm vi toàn quốc đã chính thức khởi động. Đây là sân chơi học thuật mới, góp phần khuyến khích nghiên cứu, sáng tạo và ứng dụng công nghệ Trí tuệ nhân tạo (AI) trong cộng đồng sinh viên công nghệ thông tin.
Yamaha Motor ra mắt robot cộng tác 7 trục với bộ điều khiển 48V chuyên dụng

Yamaha Motor ra mắt robot cộng tác 7 trục với bộ điều khiển 48V chuyên dụng

Yamaha Motor vừa ra mắt Yamaha Motor Cobot, một robot cộng tác (cobot) 7 trục mới được thiết kế để hoạt động an toàn bên cạnh con người. Công ty cũng giới thiệu một bộ điều khiển nhỏ gọn, chuyên dụng được phát triển riêng cho mẫu robot mới này.
Luật Công nghiệp công nghệ số: Định hướng mới cho đào tạo và cơ hội nghề nghiệp của sinh viên CNTT

Luật Công nghiệp công nghệ số: Định hướng mới cho đào tạo và cơ hội nghề nghiệp của sinh viên CNTT

Ngày 14/6/2025, Quốc hội khóa XV đã thông qua Luật Công nghiệp công nghệ số (số 71/2025/QH15), có hiệu lực từ 01/01/2026, thiết lập khung pháp lý cho phát triển và quản lý công nghiệp công nghệ số tại Việt Nam. Luật được kỳ vọng tạo cú hích mạnh mẽ cho đổi mới sáng tạo, hạ tầng và nguồn nhân lực công nghệ số. Với sinh viên ngành công nghệ thông tin (CNTT), đây không chỉ là cơ hội học tập và việc làm rộng mở, mà còn là động lực để nâng cao kỹ năng, đáp ứng chuẩn nghề nghiệp quốc tế trong kỷ nguyên chuyển đổi số.
Dấu ấn Việt Nam tại Điện Kremlin: Bà Thái Hương nhận Huân chương Hữu nghị từ Tổng thống Nga

Dấu ấn Việt Nam tại Điện Kremlin: Bà Thái Hương nhận Huân chương Hữu nghị từ Tổng thống Nga

Từ vùng đất Nghĩa Đàn (Nghệ An) đến đại sảnh Điện Kremlin rực ánh đèn, hành trình của bà Thái Hương - người sáng lập Tập đoàn TH là câu chuyện về khát vọng vươn ra thế giới bằng tri thức, bản lĩnh và lòng nhân ái.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 6/11/2025: Tuổi Hợi tình cảm giảm sút, tuổi Tý nhiều cơ hội

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 6/11/2025: Tuổi Hợi tình cảm giảm sút, tuổi Tý nhiều cơ hội

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 06/11/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 5/11: Thanh khoản “lao dốc”, dòng tiền tìm đến nhóm dầu khí

Thị trường chứng khoán ngày 5/11: Thanh khoản “lao dốc”, dòng tiền tìm đến nhóm dầu khí

Sau phiên tăng mạnh trước, thị trường ngày 5/11 nhanh chóng hạ nhiệt. Dòng tiền trở nên dè dặt, sắc xanh chỉ le lói ở một vài nhóm ngành như dầu khí và phân bón, trong khi phần lớn cổ phiếu trụ lại điều chỉnh, khiến chỉ số VN Index chỉ giữ được mức tăng nhẹ khi kết phiên.
Lenovo ra mắt kính thông minh AI Glasses V1: Nhẹ chỉ 38 gram, hỗ trợ dịch thuật và trợ lý ảo AI

Lenovo ra mắt kính thông minh AI Glasses V1: Nhẹ chỉ 38 gram, hỗ trợ dịch thuật và trợ lý ảo AI

Lenovo vừa ra mắt kính thông minh AI Glasses V1 - thiết bị đeo siêu nhẹ chỉ 38 gram, tích hợp trợ lý ảo AI, dịch thuật thời gian thực và nhiều tính năng hiện đại. Sản phẩm được kỳ vọng mở ra trải nghiệm đeo mới, kết hợp giữa công nghệ hiển thị tiên tiến và trí tuệ nhân tạo.
Tham vọng không giới hạn: Amazon biến kho hàng thành hệ sinh thái AI

Tham vọng không giới hạn: Amazon biến kho hàng thành hệ sinh thái AI

Khi ngành công nghiệp toàn cầu bước vào kỷ nguyên tự động hóa toàn diện, Amazon đang tái định hình hệ thống kho vận, hướng tới một hệ sinh thái vận hành thông minh dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI). Từ khâu phân loại, quản lý đến giao nhận, mọi quy trình đều được số hóa nhằm tăng cường hiệu suất, tiết kiệm chi phí và nâng cao độ chính xác: ba yếu tố then chốt trong thương mại điện tử hiện đại.
Gỡ vướng chính sách thu hút nhân tài bằng thực tế cuộc sống và phát huy năng lực người tài

Gỡ vướng chính sách thu hút nhân tài bằng thực tế cuộc sống và phát huy năng lực người tài

Thu hút nhân tài là vấn đề luôn nóng đối với các đơn vị đào tạo, ban ngành, tổ chức, doanh nghiệp. Vấn đề này đặc biệt được chú trọng trong giai đoạn phát triển và hội nhập của kỷ nguyên mới.
Online Friday 2025: Xây dựng môi trường mua sắm trực tuyến an toàn và tin cậy

Online Friday 2025: Xây dựng môi trường mua sắm trực tuyến an toàn và tin cậy

Với chủ đề “An toàn - An tâm - An vui”, Tuần lễ thương mại điện tử quốc gia và Ngày mua sắm trực tuyến Việt Nam - Online Friday 2025 được tổ chức nhằm mục tiêu xây dựng môi trường mua sắm trực tuyến thuận tiện, tin cậy, qua đó thúc đẩy sự phát triển bền vững của thị trường thương mại điện tử Việt Nam.
song-gia-tri