Phát triển sụn khớp nhân tạo có tính ứng dụng cao

Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Applied Materials and Interfaces cho biết các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thành công một hỗn hợp bôi trơn giống như sụn, với độ bền cơ học cao.
Chú thích ảnh
Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thành công một hỗn hợp bôi trơn giống như sụn. Ảnh minh họa: orthocarolina.com

Sụn - lớp vật liệu mềm hoạt động như lớp đệm nằm giữa các khớp - có nhiệm vụ giữ cho các đầu xương không mài mòn với nhau và giúp chúng ta di chuyển dễ dàng hơn. Sụn khớp tự nhiên cho thấy hiệu suất sinh học phi thường dựa trên các phân tử sinh học được bôi trơn bề mặt của chúng và khả năng chịu lực cơ học tốt. Tuy nhiên, sụn khớp tự nhiên có thể bị hư hại do tuổi tác, tác động bệnh lý hoặc chấn thương, cần thay thế để duy trì khả năng di chuyển. 

Ở thời điểm hiện tại, hydrogel được coi là sự lựa chọn thay thế tiềm năng cho sụn tự nhiên, do độ ma sát bề mặt thấp và khả năng tương thích sinh học tốt, nhưng hydrogel lại không đủ độ bền và sức mạnh cơ học, do đó giảm tính ứng dụng.

Lấy cảm hứng từ các đặc tính cơ học tuyệt vời và cơ chế bôi trơn bề mặt vượt trội của các lớp đệm khớp tự nhiên, các nhà nghiên cứu thuộc Viện Vật lý Hóa học Lan Châu (Viện Khoa học Trung Quốc) đã phát triển một hỗn hợp (composite) hai lớp bôi trơn, thể hiện khả năng chịu lực cơ học tuyệt vời và cơ chế tiêu tán ứng suất độc đáo. Ở lớp bôi trơn trên cùng, hỗn hợp này cho thấy chức năng giảm ma sát vượt trội và khả năng chống mài mòn trong quá trình chuyển động cơ học.

Theo các nhà khoa học, ý tưởng thiết kế vật liệu mới này dự kiến sẽ được áp dụng trong các lĩnh vực bôi trơn sinh học và robot mềm - tập hợp con của robot, tập trung vào các công nghệ gần giống với đặc điểm vật lý của các sinh vật sống.

Các chuyên gia mô tả phương pháp robot mềm như một hình thức sinh học trong đó các khía cạnh truyền thống và hơi cứng nhắc của robot được thay thế bằng các mô hình phức tạp hơn nhiều bắt chước đời sống của con người, động vật và thực vật.

Thanh Phương (TTXVN)

Dành cho bạn

Nghiên cứu về công nghệ quang di truyền nhận giải Nobel Y Sinh 2026

Nghiên cứu về công nghệ quang di truyền nhận giải Nobel Y Sinh 2026

Vào lúc 11h30 giờ địa phương (tức 16h30 giờ Hà Nội) ngày 5/10, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển tại Stockholm đã công bố giải Nobel Y Sinh năm 2026 thuộc về nhà khoa học Karl Deisseroth người Mỹ và hai nhà khoa học người Đức là Peter Hegemann và Georg Nagel với công trình nghiên cứu về công nghệ quang di truyền học. 

Phát triển hệ thống sạc không dây hiệu suất cao cho xe năng lượng mới

Phát triển hệ thống sạc không dây hiệu suất cao cho xe năng lượng mới

Cùng với xu hướng phát triển xe tự hành và giao thông thông minh, nhu cầu về các giải pháp sạc tự động, hiệu quả cao, không cần con người can thiệp ngày càng gia tăng. Công nghệ sạc không dây được xem là một hướng đi quan trọng, trong đó một hệ thống sạc cho xe năng lượng mới (NEV) đạt hiệu suất chuyển đổi trên 98%, qua đó mở ra triển vọng ứng dụng quy mô lớn hơn đối với xe tự hành. Công nghệ này cũng có tiềm năng mở rộng sang giao thông đường sắt, phương tiện dẫn đường tự động trong công nghiệp, robot công nghiệp và máy bay hoạt động ở độ cao thấp.

Ông Sam Altman phát biểu tại Đại học Tel Aviv ở thành phố Tel Aviv, Israel ngày 5/6/2023. Ảnh: AFP/TTXVN

CEO OpenAI cảnh báo ‘vấn đề thực sự về an toàn’ khi con người trao quyền phán đoán cho AI

CEO OpenAI Sam Altman cảnh báo việc con người trao cho AI một dạng “quyền lực tôn giáo” hoặc từ bỏ khả năng phán đoán để phụ thuộc vào các mô hình trí tuệ nhân tạo có thể trở thành “vấn đề thực sự về an toàn”, trong bối cảnh giới công nghệ ngày càng tranh luận về ý thức, đạo đức và giới hạn thẩm quyền của AI.