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
Du khách thoải mái đào kim cương miễn phí tại một công viên ở Mỹ

Du khách thoải mái đào kim cương miễn phí tại một công viên ở Mỹ

Công viên Crater Of Diamonds là kho báu kim cương hình thành bởi hoạt động địa chất và núi lửa định hình khu vực cách đây khoảng 3 tỷ năm.

Đăng ngày: 17/12/2025
Các tục lệ giáng sinh kỳ quặc nhất thế giới

Các tục lệ giáng sinh kỳ quặc nhất thế giới

Xem phim hoạt hình vịt Donald, trượt patin đến nhà thờ… là những phong tục đón giáng sinh kỳ lạ ở các nước.

Đăng ngày: 17/12/2025
Những sự thật ít người biết về sa mạc Sahara

Những sự thật ít người biết về sa mạc Sahara

Ngày nay có thể nóng đến kinh hoàng, thì Sahara vẫn từng là cái nôi của sự sống, bao bọc hàng ngàn cư dân cổ đại.

Đăng ngày: 16/12/2025
9 lý do chứng minh thuyết tiến hóa của Darwin là sai lầm

9 lý do chứng minh thuyết tiến hóa của Darwin là sai lầm

Thuyết tiến hóa của Darwin đóng vai trò rất lớn trong việc giải thích nguồn sống sự sống và sự phát triển của các loài sinh vật qua tiến hóa. Nhưng học thuyết của Darwin cũng gặp phải vô số những phản biện của giới khoa học.

Đăng ngày: 16/12/2025
Ông già Noel đến từ đâu?

Ông già Noel đến từ đâu?

Ông già Noel là "vai chính" trong Lễ Giáng sinh, với bộ đồ màu đỏ, viền trắng, chòm râu trắng và hai hàng ria dài, bộ mặt hóm hỉnh.…

Đăng ngày: 16/12/2025
Huyền thoại về

Huyền thoại về "con đường tơ lụa" nổi tiếng trong lịch sử

Hiểu hơn về con đường mang theo nhiều điều vĩ đại và chứa đầy sự thú vị mà con người thời xưa đã tạo ra.

Đăng ngày: 16/12/2025
14 loại chất độc khủng khiếp nhất thế giới

14 loại chất độc khủng khiếp nhất thế giới

Hãy cố gắng tránh xa những loại chất kịch độc này bằng mọi giá. Nếu tiếp xúc với chúng, bạn sẽ chết ngay lập tức.

Đăng ngày: 15/12/2025
Khoa Học News