Vi hạt tổng hợp phức tạp nhất trên Trái đất

Nhóm nghiên cứu từ Đại học Michigan, Mỹ tạo ra các hạt vàng-cysteine siêu nhỏ lấy cảm hứng từ thiên nhiên với cấu trúc gai xoắn vô cùng phức tạp.

Loại vi hạt mới là một quả cầu có kính cỡ chỉ vài micromet (µm), hay vài phần triệu milimet, cấu thành từ rất nhiều gai nhọn có hình dạng khác nhau nhưng đều xoắn theo cùng một hướng. Nó được tổng hợp dựa trên các hạt phức tạp nhất trong tự nhiên, bao gồm phấn hoa, tế bào miễn dịch, virus và đặc biệt là tảo coccolithophore có gai.


Vi hạt vàng-cysteine. (Ảnh: Đại học Michigan).

Các nhà khoa học, do Giáo sư kỹ thuật Nicholas Kotov từ Đại học Michigan dẫn đầu, đã phát triển vi hạt từ các tấm vàng sulfua kích thước nano (1 nm = 0,001 µm). Mỗi tấm đều được bao phủ bởi một lớp cysteine - loại axit amin có hai dạng hình ảnh phản chiếu. Cysteine khiến một số tấm vàng sulfua xoắn theo chiều kim đồng hồ, trong khi một số khác xoắn ngược chiều kim đồng hồ.

Nhóm nghiên cứu sau đó sử dụng các phân tử tích điện để lắp ráp các gai xoắn này thành nhiều quả cầu khác nhau và nhận thấy vi hạt phức tạp nhất chính là những hạt có tất cả gai xoắn theo cùng một hướng.

Các thử nghiệm cho thấy vi hạt vàng-cysteine phân tán rất nhanh trong hầu hết chất lỏng, giống như phấn hoa, với cấu trúc phức tạp cho phép các hạt không bị dính vào nhau. Bên cạnh đó, chúng còn có khả năng hấp thụ ánh sáng tia cực tím và phát ra ánh sáng phân cực hình tròn có thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Với tính chất cơ học và quang học độc đáo, loại hạt tổng hợp mới hứa hẹn có thể giúp các nhà khoa học tạo ra những hỗn hợp chất lỏng ổn định hơn, làm tăng hiệu quả của phản ứng hóa học và cải tiến một loạt công nghệ liên quan đến điện tử, quang học hay cảm biến sinh học.

TIN CŨ HƠN
Giờ mùa hè là gì, khác gì giờ mùa đông?

Giờ mùa hè là gì, khác gì giờ mùa đông?

Giờ mùa Hè – hay còn được biết với tên DST (Daylight Saving Time) là một kiểu quy ước chỉnh thời gian theo khoảng thời gian thực tế mà trời sáng trong ngày.

Đăng ngày: 16/10/2025
Sự thú vị của những con số trong toán học ít ai biết tới

Sự thú vị của những con số trong toán học ít ai biết tới

Cùng khám phá những điều thú vị về các con số dưới một góc nhìn hoàn toàn mới để có những khám phá thú vị về toán học và các con số.

Đăng ngày: 16/10/2025
Bằng chứng khoa học cho thấy đầu thai là có thực

Bằng chứng khoa học cho thấy đầu thai là có thực

Trong khi nhiều nhà khoa học cho rằng ý niệm về sự đầu thai chỉ là huyền thoại thì có một số chuyên gia đáng tin cậy tin nó là một hiện tượng có thật.

Đăng ngày: 15/10/2025
10 hiện tượng thiên nhiên hiếm thấy

10 hiện tượng thiên nhiên hiếm thấy

Có những hiện tượng thiên nhiên bạn chưa biết đến, vì ít khi chúng xảy ra hay vì  bạn ở một vị trí địa lý không xảy ra những bất thường.

Đăng ngày: 14/10/2025
Nguồn gốc các loại năng lượng tái tạo trên thế giới và quá trình khai thác

Nguồn gốc các loại năng lượng tái tạo trên thế giới và quá trình khai thác

Hiện nay trên toàn cầu, năng lượng tái tạo đang sử dụng chỉ chiếm 16%, quá ít ỏi so với tiềm năng thực tế của nó. Năng lượng tái tạo sử dụng chủ yếu để ứng dụng vào ngành điện.

Đăng ngày: 14/10/2025
Khám phá những điều thú vị về loài chim cánh cụt

Khám phá những điều thú vị về loài chim cánh cụt

Chim cánh cụt cư ngụ chủ yếu ở Nam Cực lạnh giá với nhiệt độ trung bình - 49 độ C

Đăng ngày: 14/10/2025
Nơi thi thể không phân hủy do quá lạnh ở Na Uy

Nơi thi thể không phân hủy do quá lạnh ở Na Uy

Longyearbyen là một thị trấn với 2.000 cư dân chủ yếu sống dựa vào khai thác than đá ở quần đảo Svalbard xa xôi của Na Uy, theo Sun.

Đăng ngày: 14/10/2025
Khoa Học News