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
Nguồn gốc khoa học của quái vật Halloween

Nguồn gốc khoa học của quái vật Halloween

Người sói, thây ma, hồn ma.... những sinh vật tiêu biểu cho sự đáng sợ của mùa Halloween không phải tự dưng xuất hiện trong các câu chuyện.

Đăng ngày: 26/10/2025
10 sự thật thú vị về núi lửa

10 sự thật thú vị về núi lửa

Núi lửa là một thông điệp cực kỳ nguy hiểm từ thiên nhiên, nó báo hiệu sự phá hủy xuất phát từ sâu trong lòng trái đất.

Đăng ngày: 25/10/2025
Tìm hiểu quá trình xác chết phân hủy dưới nước

Tìm hiểu quá trình xác chết phân hủy dưới nước

Chúng ta đều biết rằng, cái chết thường được định nghĩa là sự chấm dứt các hoạt động của một sinh vật sống, hoặc ngừng vĩnh viễn mọi hoạt động sống của một cơ thể.

Đăng ngày: 25/10/2025
Ý nghĩa của những vạch màu trên tuýp kem đánh răng là gì?

Ý nghĩa của những vạch màu trên tuýp kem đánh răng là gì?

Chắc hẳn trong số chúng ta, ai cũng từng thắc mắc về cái vạch màu nhỏ phía cuối cùng tuýp kem đánh răng, mỹ phẩm...

Đăng ngày: 25/10/2025
Bộ lạc bụng càng to càng quyến rũ ở Ethiopia

Bộ lạc bụng càng to càng quyến rũ ở Ethiopia

Sở hữu vòng hai khổng lồ luôn là niềm mơ ước của mỗi đứa trẻ ở bộ tộc Bodi và người sở hữu chiếc bụng to nhất sẽ được dân làng trọng vọng suốt phần đời còn lại.

Đăng ngày: 24/10/2025
Xoáy nước là gì? Xoáy nước xuất hiện như thế nào?

Xoáy nước là gì? Xoáy nước xuất hiện như thế nào?

Nước sông đang chảy xiết, khi tới trụ cầu thì bị cản, nên phải lùi lại sau. Nhưng phía sau lại là dòng nước đang cuồn cuộn chảy tới, kéo nó chảy theo.

Đăng ngày: 24/10/2025
Bí ẩn bức họa

Bí ẩn bức họa "Bữa tiệc cuối cùng"

Chuyên gia tin học chỉ ra rằng đằng sau bức "Bữa tiệc cuối cùng" còn có hai hình ảnh khác: Hình ảnh Chúa đang chúc phúc lành và hình ảnh một đứa trẻ nhờ hình phản chiếu của bức tranh trong

Đăng ngày: 24/10/2025
Khoa Học News