Trung Quốc phát triển màng sinh học giúp chiết xuất urani từ nước biển

Một nhóm các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển một loại màng sinh học đặc biệt có thể chiết xuất urani từ nước biển hoặc nước hồ muối, mở ra triển vọng trong xử lý nước thải và thu hồi kim loại quý hiếm.

Theo báo cáo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Materials, các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Lan Châu đã phát minh ra một loại màng sinh học hai chiều, được tạo ra bằng cách lắp ráp điện tích và liên kết hydro. Công nghệ này đã chứng minh hiệu suất vượt trội trong việc tách chính xác các ion uranyl.

Urani là tài nguyên quan trọng đối với ngành hạt nhân. Trong một thời gian dài, Trung Quốc phải đối mặt với tình trạng khan hiếm quặng urani. Mặc dù nước biển và hồ muối của đất nước chứa một lượng lớn ion uranyl nồng độ thấp, nhưng việc chiết xuất các ion này một cách kinh tế và hiệu quả vẫn còn là một thách thức lớn.

Trong những năm gần đây, các vật liệu hai chiều như oxit graphene đã trở thành tâm điểm của công nghệ tách ion. Tuy nhiên, cấu trúc màng oxit graphene dễ bị hư hại khi chịu áp suất cao hoặc sau thời gian sử dụng kéo dài. Trước thực tế này, nhóm nghiên cứu đã tìm ra một giải pháp mới, lấy cảm hứng từ cấu trúc tự nhiên của thành tế bào thực vật. Khi chịu áp lực, thành tế bào có khả năng tái tổ chức thành các cấu trúc bền vững và dày đặc hơn.

Dựa trên nguyên lý này, nhóm nghiên cứu đã kết hợp oxit graphene với vi khuẩn biến đổi gene để chế tạo một loại màng sinh học hai chiều có độ bền cơ học cao và ổn định hơn. Kết quả thí nghiệm cho thấy màng mới này có độ bền gấp 12 lần so với màng oxit graphene truyền thống và có khả năng thu giữ ion uranyl với độ chính xác cao.

Giáo sư Li Zhan, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết công nghệ này cung cấp một phương pháp hiệu quả và bền vững để chiết xuất urani từ nước biển. Trong khi đó, nhà nghiên cứu Tian Longlong (một thành viên trong nhóm) nhấn mạnh màng sinh học mới có ưu thế vượt trội về tính chọn lọc, độ bền cao và tiêu thụ ít năng lượng, tạo tiền đề cho việc thương mại hóa công nghệ này trong tương lai.
Hiện nhóm nghiên cứu đang tiếp tục tối ưu hóa thiết kế cấu trúc màng sinh học này, cũng như quy trình sản xuất quy mô lớn để đẩy nhanh ứng dụng công nghệ trong thực tiễn.

Ngoài ứng dụng trong ngành năng lượng hạt nhân, công nghệ màng sinh học mô phỏng này còn có tiềm năng lớn trong xử lý nước, tái chế nước thải và phục hồi năng lượng. Đại học Lan Châu nhận định phát minh này có thể góp phần giải quyết các vấn đề toàn cầu như khan hiếm tài nguyên, khủng hoảng năng lượng và ô nhiễm môi trường.

Thanh Phương (TTXVN)

Dành cho bạn

SpaceX hướng tới cột mốc mới với tên lửa Starship tái sử dụng hoàn toàn

SpaceX hướng tới cột mốc mới với tên lửa Starship tái sử dụng hoàn toàn

Tập đoàn SpaceX của tỷ phú Elon Musk dự kiến tiến hành chuyến bay thử nghiệm thứ 15 của tên lửa Starship - hệ thống tên lửa lớn nhất và mạnh nhất thế giới - với mục tiêu lần đầu tiên thu hồi tầng trên của tên lửa bằng hệ thống cánh tay robot sau khi tàu hoàn thành hành trình trên quỹ đạo.

Đường dây 500kV đi qua địa bàn tỉnh Quảng Nam. Ảnh: Ngọc Hà/TTXVN

Từ NIS2 của châu Âu đến bài toán bảo vệ hạ tầng số trọng yếu tại Việt Nam

Các cuộc tấn công mạng vào hệ thống làm lạnh tại châu Âu cho thấy thiết bị kết nối Internet có thể trở thành điểm yếu gây gián đoạn dịch vụ thiết yếu. Từ kinh nghiệm triển khai NIS2, Việt Nam cần gắn thực hiện Nghị quyết 57-NQ/TW với bảo vệ hạ tầng số trọng yếu, quản trị rủi ro và khả năng phục hồi.

OpenAI, Google, Anthropic đối mặt vụ kiện yêu cầu ngừng phát triển AI tiên tiến

OpenAI, Google, Anthropic đối mặt vụ kiện yêu cầu ngừng phát triển AI tiên tiến

Ngày 12/11, một nhóm tổ chức phi lợi nhuận đã đệ đơn kiện các công ty OpenAI, Anthropic, Meta và Google thuộc tập đoàn Alphabet, bộ phận trí tuệ nhân tạo (AI) của SpaceX, đề nghị tòa án ngăn các doanh nghiệp này tiếp tục phát triển những mô hình AI tiên tiến nhất do lo ngại công nghệ này có thể gây nguy hiểm cho nhân loại.