Các nhà khoa học phát triển quy trình sản xuất kim cương nhân tạo với kim loại lỏng ở mức nhiệt khoảng 1.000 độ C và áp suất thấp.

Kim cương tự nhiên cần hàng tỷ năm để hình thành dưới áp lực và nhiệt độ cực lớn ở sâu dưới lòng đất. Kim cương tổng hợp được sản xuất nhanh hơn nhiều, nhưng thường vẫn đòi hỏi chịu lực ép mạnh trong vài tuần. Tuy nhiên, phương pháp mới dựa trên hỗn hợp các kim loại lỏng có thể tạo ra kim cương chỉ trong 150 phút ở mức nhiệt 1.025 độ C mà không cần đến áp lực khổng lồ.

Ảnh hiển vi điện tử quét của màng kim cương hình thành nhờ kim loại lỏng. (Ảnh: Nature).

Nghiên cứu mới do nhóm nhà khoa học tại Viện Khoa học Cơ bản Hàn Quốc thực hiện, công bố trên tạp chí Nature hôm 24/4. Họ tin rằng phương pháp này có thể được mở rộng quy mô để mang lại khác biệt đáng kể trong lĩnh vực sản xuất kim cương nhân tạo.

Hòa tan carbon vào kim loại lỏng để sản xuất kim cương không phải điều hoàn toàn mới. Ví dụ, công ty General Electric đã phát triển quy trình như vậy khoảng nửa thế kỷ trước với sulfide sắt nóng chảy. Tuy nhiên, quy trình vẫn đòi hỏi áp suất 5 – 6 gigapascal và một “hạt giống” kim cương để carbon bám vào.

“Chúng tôi đã phát hiện một phương pháp để phát triển kim cương với áp suất 1 atm (áp suất khí quyển tại mực nước biển) và nhiệt độ vừa phải bằng cách sử dụng hỗn hợp kim loại lỏng”, nhóm chuyên gia viết trong nghiên cứu mới.

Họ thành công giảm mức áp suất cần thiết nhờ cẩn thận hòa trộn các kim loại lỏng gali, sắt, niken và silicon. Một hệ thống chân không chuyên dụng được chế tạo bên trong lớp vỏ than chì để nhanh chóng làm nóng và làm nguội kim loại trong khi nó tiếp xúc với hỗn hợp methane và hydro.

Những điều kiện này khiến các nguyên tử carbon từ methane xâm nhập kim loại nóng chảy, hoạt động như “hạt giống” kim cương. Sau 15 phút, những mảnh tinh thể kim cương nhỏ nhô ra từ ngay dưới bề mặt kim loại lỏng. Sau 150 phút, một màng kim cương liên tục sẽ hình thành.

Dù nồng độ carbon tạo ra các tinh thể giảm ở độ sâu chỉ vài trăm nanomet, nhóm nghiên cứu hy vọng quy trình có thể được cải tiến với một số điều chỉnh. Những điều chỉnh này sẽ mất thời gian và nghiên cứu vẫn đang ở giai đoạn sơ khai, nhưng họ cho rằng phương pháp mới rất tiềm năng và có thể kết hợp các kim loại lỏng khác để thu được kết quả tương tự, thậm chí tốt hơn.

• Tìm hiểu về kim cương và cách nhận biết kim cương thật
• Kim cương nhân tạo đe dọa kim cương tự nhiên!
• Chế tạo thành công kim cương cứng nhất thế giới

Các thợ săn hóa thạch đã có một khám phá đáng kinh ngạc ở sa mạc Sahara: hài cốt của những con cá sấu cổ đại từng lang thang trên đất liền và thống trị các dòng sông ở Bắc Phi hàng triệu năm trước.

Được dẫn dắt bởi nhà cổ sinh vật học nổi tiếng Paul Sereno, các cuộc khai quật vào những năm 1990 đã tiết lộ bộ xương hóa thạch của cá sấu nguyên thủy. Trong số những hóa thạch này có loài cá sấu khổng lồ Sarcosuchus đầy ấn tượng, SuperCroc. Trong khi các mảnh vỡ của sinh vật khổng lồ này được tìm thấy vào năm 1966, thì nhóm của Sereno đã khai quật được một số bộ xương có niên đại 110 triệu năm ở Niger.

SuperCroc có thể chạy với tốc độ lên đến 32km/h trên quãng đường ngắn. Tốc độ này tương đương với tốc độ chạy của một vận động viên chạy nước rút ở cấp độ Olympic. Tuy nhiên, tốc độ này chỉ duy trì được trong một thời gian ngắn. Sau khoảng 100 mét, tốc độ của SuperCroc sẽ giảm xuống còn khoảng 16 km/h.

SuperCroc có thể chạy nhanh nhờ vào cấu tạo cơ thể đặc biệt của mình. Cổ của SuperCroc ngắn và khỏe, giúp nó có thể di chuyển đầu nhanh chóng và tạo ra lực đẩy mạnh mẽ. Chân của SuperCroc cũng rất khỏe và có móng vuốt sắc nhọn, giúp nó bám chặt vào mặt đất khi chạy. Ngoài ra, SuperCroc còn có một bộ đuôi dài và dày, giúp nó giữ thăng bằng và điều hướng khi di chuyển ở tốc độ cao.

Nhờ vào tốc độ và sức mạnh của mình, SuperCroc có thể dễ dàng bắt kịp con mồi trên cạn. Tuy nhiên, SuperCroc vẫn là một loài động vật sống chủ yếu dưới nước. Do đó, khả năng chạy của nó không được sử dụng thường xuyên như khả năng bơi lội.

Những khám phá này làm sáng tỏ hệ sinh thái đa dạng và hấp dẫn ở Bắc Phi cổ đại, nơi cá sấu phát triển mạnh dưới nước và lang thang trên đất liền với kích thước và sức mạnh đáng kinh ngạc.

Và sau nhiều lần quay trở lại sa mạc Sahara, Sereno đã có những khám phá đáng kinh ngạc, hé lộ về thế giới đã mất của loài cá sấu cổ đại. Những sinh vật này, một số giống với động vật thời hiện đại, đã cung cấp cái nhìn sâu sắc về đời sống hoang dã đa dạng từng phát triển mạnh ở Bắc Phi.

Trong số những phát hiện của Sereno còn có DogCroc (Araripesuchus wegeneri), một loài cá sấu cổ đại có nhiều nét giống loài chó đến đáng kinh ngạc cả về ngoại hình lẫn hành vi. Với đôi chân cao và khứu giác nhạy bén, loài cá sấu này định hướng môi trường xung quanh giống như những con chó thời hiện đại.

Araripesuchus wegeneri có kích thước tương đối nhỏ so với các loài cá sấu hiện đại, với chiều dài cơ thể trung bình khoảng 80 cm, có thể đạt tới 1 mét. Loài cá sấu này có mõm dài và hẹp, tương tự như mõm chó, là đặc điểm nổi bật khiến nó được đặt biệt danh “Cá sấu chó”. Mõm dài này giúp Araripesuchus wegeneri thích nghi với việc săn mồi trên cạn.

Chân của Araripesuchus wegeneri dài và khỏe, giúp nó di chuyển nhanh nhẹn trên cạn. Bàn chân có móng vuốt sắc nhọn, giúp nó bám chặt vào mặt đất khi chạy. Araripesuchus wegeneri được cho là loài ăn thịt, với chế độ ăn uống bao gồm các loài động vật nhỏ trên cạn như thằn lằn, động vật có vú nhỏ, và côn trùng. Mõm dài và hẹp, cùng với khả năng di chuyển nhanh nhẹn trên cạn, giúp nó săn mồi hiệu quả.

Araripesuchus wegeneri, còn được gọi là “Cá sấu chó”, là một loài cá sấu tiền sử thuộc họ Notosuchidae, từng sinh sống trên Trái đất vào kỷ Phấn Trắng (khoảng 130-100 triệu năm trước).

Một khám phá hấp dẫn khác là DuckCroc trên cạn (Anatosuchus). Dài khoảng 3 feet, loài cá sấu này có những đặc điểm thể chất gợi nhớ đến thú mỏ vịt, thích nghi với cuộc sống trên cạn thay vì chỉ ở dưới nước.

Anatosuchus có kích thước tương đối nhỏ so với các loài cá sấu hiện đại, với chiều dài cơ thể trung bình khoảng 1 mét. Chúng có hộp sọ dài và hẹp, với mõm phẳng và rộng. Mõm này được cho là thích nghi với chế độ ăn uống chủ yếu là thực vật.

Anatosuchus được cho là loài ăn tạp, với chế độ ăn uống bao gồm cả thực vật và động vật. Mõm phẳng và rộng, cùng với bộ răng nhỏ và sắc nhọn, giúp nó thích nghi với việc ăn lá, trái cây và hạt. Tuy nhiên, nó cũng có thể ăn côn trùng, động vật có vú nhỏ và thằn lằn.

Anatosuchus, còn được gọi là “Cá sấu vịt”, là một chi cá sấu tiền sử thuộc họ Rauisuchidae, từng sinh sống trên Trái đất vào kỷ Trias (khoảng 252-201 triệu năm trước).

Ngoài ra, Sereno còn khai quật được RatCroc (Araripesuchus rattoides), một loài cá sấu nhỏ bé chỉ dài 2 feet. Loài sống trên cạn này có răng cửa đặc biệt thích nghi để đào hang và bắt côn trùng, cho thấy khả năng thích nghi đa dạng của cá sấu cổ đại.

Araripesuchus rattoides có mõm dài và hẹp, tương tự như mõm chó. Mõm này giúp nó thích nghi với việc săn mồi trên cạn. Mắt của nó lớn và nằm ở vị trí cao trên đầu, giúp nó có tầm nhìn tốt hơn khi di chuyển và săn mồi. Chúng được cho là loài ăn thịt, với chế độ ăn uống bao gồm các loài động vật nhỏ trên cạn như thằn lằn, động vật có vú nhỏ, và côn trùng. Mõm dài và hẹp, cùng với khả năng di chuyển nhanh nhẹn trên cạn, giúp nó săn mồi hiệu quả.

Araripesuchus rattoides, còn được gọi là “Cá sấu chuột”, là một loài cá sấu tiền sử thuộc họ Notosuchidae, từng sinh sống trên Trái đất vào kỷ Phấn Trắng (khoảng 130-100 triệu năm trước).

Nhiều loài cá sấu cổ đại này thể hiện những hành vi và lối sống khác biệt so với những con cá sấu hiện đại. Không giống như cá sấu ngày nay, sử dụng chiến lược săn mồi thụ động, những con cá sấu cổ đại này nhanh nhẹn, năng động hơn và thậm chí có thể thông minh hơn. Kỹ thuật săn mồi của họ đòi hỏi trí tuệ cao hơn, cho thấy mức độ thông minh cao hơn cá sấu ngày nay.

• Cá sấu khổng lồ thống trị đại dương cổ đại
• Phát hiện mới về loài cá sấu khổng lồ cổ đại săn khủng long
• Machimosaurus rex: Loài cá sấu nước mặn to lớn nhất từng được con người phát hiện

Nhờ có loài cây này, nhiều mỏ vàng đã được tìm thấy.

Địa học thực vật (Geobotanical prospecting) là một lĩnh vực khá thú vị.

Theo trang Futurism, vào thời Trung Cổ, những người thợ mỏ người Scandinavia đã biết sử dụng cây thạch trúc alpine để tìm kiếm đồng. Trong lịch sử từng có nhiều ghi chép ghi nhận những mối tương quan giữa thực vật và đất có chứa khoáng sản. Cho đến nay, các nhà địa thực vật học vẫn sử dụng phương pháp này để xác định các khu vực chứa đồng ở Thụy Điển và Phần Lan hay các nơi có chứa kim loại nặng như U, Pb, Zn, Ni, Cr, Ba, Pb, Zn.

Vậy còn liên quan đến vàng, liệu có loại thực vật nào được coi như loài cây chỉ thị đất có chứa vàng không?

Loài cây thường mọc ở nơi có vàng

Vào năm 1900, Emil Lungwitz, một nhà khoa học và nhà phát minh người Mỹ đã đăng tải bài báo về “Sự phân hủy vàng trên thực vật” trên Tạp chí Khai thác mỏ. Đến năm 1960, các nhà nghiên cứu đến từ Mỹ, Canada, New Zealand và Siberia đã xác nhận một số loại cây có khả năng hấp thụ một lượng nhỏ vàng trong cành và lá của chúng.

Sau nhiều lần tìm thấy các mỏ vàng ở Nevada và Arizona, các nhà khoa học đã nhận thấy những cây kèn sa mạc thường mọc ở khu vực này. (Ảnh: USDA)

Từ manh mối này, họ đã tìm được 85 loài thực vật khác nhau thường sống ở những địa điểm giàu khoáng chất hoặc nguyên tố cụ thể. Trong đó, sau nhiều lần tìm thấy các mỏ vàng ở Nevada và Arizona, họ bắt gặp một loài cây phát triển rất mạnh mẽ. Đó là cây kèn sa mạc (tên tiếng Anh: Desert Trumpet, tên khoa học là: Eriogonum inflatum).

Kèn sa mạc là một thành viên của họ kiều mạch, thường mọc ở những vùng đất nhiều đá, giàu khoáng chất. Kèn sa mạc sống ở những vùng có khí hậu ấm như từ phía bắc Arizona đến Baja California của nước Mỹ. Nơi nó sống thường là khu vực nằm ở độ cao từ 30m đến gần 1.800m. Ở độ cao thấp, nó xuất hiện ở vùng cát đến sỏi, đồng cỏ hỗn hợp và cảnh quan sa mạc. Ở độ cao cao hơn một chút, bạn sẽ tìm thấy nó trong rừng cây ngải đắng và rừng thông.

Kèn sa mạc là cây thân thảo lâu năm, mọc thẳng và cao tới gần 1m. Cây có màu xanh xám, phần thân trên phồng lên tạo hình như nút cổ chai.

Sự phồng lên của thân cây được cho là bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của côn trùng gây mật. (Ảnh: USDA)

Sự phồng lên của thân cây được cho là bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của côn trùng gây mật, đáng chú ý nhất là chi Odynerus, một chi của ong bắp cày. Ong cái tạo ra một lỗ nhỏ trên thân của kèn sa mạc, đẻ trứng vào đó để ấu trùng phát triển trong khoang, đây cũng là nơi cung cấp nguồn thức ăn và bảo vệ cho con cái của chúng. Sự kích ứng do quá trình này gây ra được cho là đã làm phần thân cây phồng ra theo thời gian.

Bao hoa, nơi chứa hoa, được bao phủ dày đặc bởi những sợi lông thô cong và màu vàng với các gân giữa màu xanh lục hoặc hơi đỏ. Nhị hoa mọc ra ngoài ống hoa. Các lá ở gốc có phiến hình trứng (hình trứng), tròn và gắn vào một cuống lá dài (thân) dài từ 2 đến 6 cm. Những bông hoa kèn sa mạc khá nhỏ, chỉ dài từ 2 đến 3 mm và sắp xếp lỏng lẻo thành cụm hoa hở (cymose).

Hoa của kèn sa mạc có màu vàng xen lẫn xanh lá. (Ảnh: USDA)

Kèn sa mạc còn có một số công dụng chữa bệnh được ghi nhận bao gồm bạn có thể nghiền phần thân, rễ và lá để trị cảm lạnh. Ngoài ra, có thể dùng nó để rửa sạch những vết cắt bị nhiễm trùng, hoặc dùng rễ để trị bệnh tiêu chảy.

Trong một số ghi chép, kèn sa mạc còn có thể dùng toàn bộ cây để trị bệnh thấp khớp, tắm hơi, rối loạn dạ dày, cứng và đau cơ bắp, và thậm chí nó còn dùng để chống lại bệnh giang mai.

Kèn sa mạc còn được dùng để chữa bệnh. (Ảnh: USDA)

Theo James L. Reveal mô tả trong cuốn Hệ thực vật Bắc Mỹ, cũng có báo cáo cho rằng phần thân cây rỗng được dùng làm ống uống nước hoặc ống dẫn.

Những nhà thám hiểm sa mạc có kinh nghiệm luôn để mắt tới tìm những cây kèn sa mạc này vì biết rằng nó có thể dẫn họ đến mỏ vàng gần đó.

• Nhiều lần đào được kim cương, nhà địa chất phát hiện: Chỗ nào có loài cây này, nơi ấy có thể chứa kho báu
• Sau mỏ kim cương “khủng”, Nga lại phát hiện thêm mỏ vàng có trữ lượng lớn nhất thế giới
• Vì sao suốt 80 năm không ai dám đào mỏ vàng có trữ lượng lớn bậc nhất thế giới?

NASA vừa tiết lộ những hình ảnh đáng kinh ngạc từ chuyến bay áp sát “hỏa ngục” Io của tàu vũ trụ Juno.

Theo Live Science, những hình ảnh mà NASA công bố là một hồ dung nham khổng lồ có bề mặt được mô tả là “mịn như thủy tinh”, một cảnh quan tuyệt đẹp và tưởng chừng không thể tồn tại trên “mặt trăng núi lửa” Io.

Tàu vũ trụ Juno của NASA đã đem đến cái nhìn cận cảnh này bằng cách quét trên phạm vi 1.500 km bề mặt núi lửa của Io vào tháng 12-2023 và tháng 1-2024.

Hồ dung nham mịn và phản chiếu như thủy tinh trên mặt trăng Io trong hình ảnh tàu NASA ghi lại – (Ảnh: NASA).

Những chuyến bay này mang lại cái nhìn gần nhất từ trước đến nay về Io, với hàng trăm ngọn núi lửa đang hoạt động.

Theo NASA , những đợt phun trào của các siêu núi lửa trên Io đôi khi mạnh đến mức có thể nhìn thấy bằng kính viễn vọng trên Trái đất.

Những hình ảnh mới cho thấy Loki Patera, một hồ dung nham rộng 200km, trên bề mặt Io. Các nhà khoa học đã quan sát hồ dung nham này trong nhiều thập kỷ. Nó nằm trên các bể chứa magma dưới bề mặt của mặt trăng.

Theo mô tả từ nhà khoa học Scott Bolton, nhà điều tra chính của sứ mệnh Juno, dung nham nguội ở trung tâm hồ được bao quanh bởi magma nóng chảy xung quanh các cạnh.

“Sự phản chiếu đặc biệt mà các thiết bị của chúng tôi ghi lại được về hồ cho thấy các phần bề mặt của Io mịn như thủy tinh, gợi nhớ đến thủy tinh obsidian (hắc diện thạch) được tạo ra từ núi lửa trên Trái đất” – ông Bolton nói.

Hình ảnh cũng cho thấy những hòn đảo đá gồ ghề tập trung bên trong hồ dung nham.

Cận cảnh “hồ thủy tinh” trên Io – (Ảnh: NASA).

Và ngạc nhiên hơn, các thiết bị của Juno đã xác định rằng bề mặt của Io còn mịn hơn bề mặt của ba mặt trăng Galilean, dù đầy núi lửa.

Io là một trong 4 mặt trăng Galilean của sao Mộc, được quan sát bởi nhà Galileo Galilei từ đầu thế kỷ XVII và cũng là những mặt trăng to lớn nhất.

Trong số 4 mặt trăng Galiean, Europa được NASA rất tin tưởng là một “mặt trăng sự sống”, trong khi Ganymde và Calisto cũng cho thấy một chút hy vọng.

Với tình trạng “hỏa ngục”, Io khó lòng có khả năng hỗ trợ sự sống. Tuy nhiên thiên thể này có nhiều điểm đặc biệt mà NASA kỳ vọng có thể khám phá.

Io cũng là một trong 3 thiên thể hiếm hoi trong Hệ Mặt trời có bằng chứng chắc chắn về núi lửa đang hoạt động, bên cạnh Trái đất, mặt trăng Enceladus của sao Thổ và mặt trăng Triton của sao Hải Vương.

• Khí hậu lạnh chết người của thiên thể luôn sục sôi núi lửa
• Bí mật chết chóc ở Mặt trăng 7 màu to hơn cả “hành tinh thứ 9”
• Bằng chứng núi lửa đang “làm loạn” mặt trăng Io của sao Mộc

Hệ thống truyền dữ liệu bằng laser trên tàu Psyche đang bay tới vành đai tiểu hành tinh chính giữa sao Hỏa và sao Mộc truyền dữ liệu về Trái đất ở khoảng cách kỷ lục.

Nằm trên tàu vũ trụ Psyche của NASA, công nghệ Liên lạc quang học không gian sâu liên tục phá kỷ lục. Trong khi tàu vũ trụ không dựa vào liên lạc quang học để truyền dữ liệu, công nghệ mới chứng minh khả năng hoàn thành nhiệm vụ này. Sau khi kết nối với bộ truyền tần số vô tuyến của Psyche, hệ thống liên lạc laser gửi một bản sao của dữ liệu kỹ thuật qua khoảng cách 225 triệu km, gấp 1,5 lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời, Phys.org hôm 25/4 đưa tin.

Mô phỏng tàu vũ trụ Psyche bay tới tiểu hành tinh cùng tên. (Ảnh: Forbes).

Thành tựu này cho thấy tàu vũ trụ có thể sử dụng liên lạc quang học trong tương lai, cho phép truyền thông tin khoa học phức tạp cũng như ảnh và video độ phân giải cao ở tốc độ nhanh hơn nhằm hỗ trợ bước tiến lớn tiếp theo của nhân loại là đưa người tới sao Hỏa.

Công nghệ liên lạc laser ở bản thử nghiệm này được thiết kế để truyền dữ liệu từ không gian sâu ở tốc độ nhanh gấp 10 – 100 lần hệ thống tần số vô tuyến hiện đại mà các nhiệm vụ ngày nay đang sử dụng. Sau khi phóng vào ngày 13/10/2023, tàu vũ trụ vẫn hoạt động tốt và ổn định trong hành trình tới vành đai chính giữa sao Hỏa và sao Mộc để ghé thăm tiểu hành tinh Psyche. Thí nghiệm liên lạc quang học của NASA chứng minh hệ thống có thể truyền dữ liệu thử nghiệm ở tốc độ tối đa 267 megabit mỗi giây (Mbps) từ laser cổng thường cận hồng ngoại ở bộ thu phát laser trong lúc bay.

Trước đó, hôm 11/12/2023, thí nghiệm truyền một video 15 giây độ phân giải siêu cao tới Trái đất từ khoảng cách 31 triệu km, gấp khoảng 80 lần quãng đường giữa Trái đất và Mặt trăng. Cùng với nhiều dữ liệu thử nghiệm khác, video bao gồm phiên bản kỹ thuật số bức tranh Psyche Inspired của Đại học Arizona, được tải lên bộ thu phát laser trong lúc bay trước khi tàu Psyche phóng năm ngoái. Hiện nay, khi tàu vũ trụ đang bay xa gấp 7 lần, tốc độ truyền và nhận dữ liệu giảm đi như dự kiến. Trong thử nghiệm hôm 8/4, con tàu truyền dữ liệu thử nghiệm ở tốc độ tối đa 25 Mbps, vượt xa mục tiêu của dự án là ít nhất 1 Mbps ở khoảng cách đó.

Đội phụ trách dự án cũng gửi lệnh cho bộ thu phát để truyền dữ liệu do Psyche tạo ra bằng công nghệ quang học. Dù Psyche truyền dữ liệu qua kênh tần số vô tuyến tới Mạng lưới không gian sâu (DSN) của NASA, hệ thống liên lạc quang học đồng thời truyền một phần dữ liệu đó cho kính viễn vọng Hale ở Đài quan sát Palomar của Viện công nghệ California (Caltech) ở quận San Diego, California.

Sau khi tàu Psyche phóng, hệ thống thử nghiệm liên lạc quang học ban đầu dùng để tải dữ liệu đã nạp từ trước, bao gồm video về con mèo tên Taters. Sau đó, dự án chứng minh bộ thu phát có thể nhận dữ liệu từ laser công suất cao ở cơ sở Table Mountain của Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực (JPL) gần Wrightwood, California. Dữ liệu thậm chí có thể truyền tới bộ thu nhận, sau đó truyền ngược về Trái đất trong cùng đêm.

Thí nghiệm trên truyền dữ liệu thử nghiệm cũng như ảnh kỹ thuật số tới tàu Psyche và ngược trở lại Trái đất trong hành trình khứ hồi 450 triệu km. Nó cũng tải lượng lớn dữ liệu kỹ thuật của phiên bản thử nghiệm để nghiên cứu đặc điểm của đường truyền liên lạc quang học.

• NASA để mắt đến hành tinh trị giá gấp 75.000 lần kinh tế thế giới
• NASA phóng tàu tới tiểu hành tinh 10 tỷ tỷ USD vào năm sau
• Trái đất nhận được tín hiệu laser từ nơi cách xa 16 triệu km

Các nhà khoa học đã nghiên cứu hoạt động của các đường truyền tín hiệu dọc trục phôi thai để hiểu thêm các trường hợp sẩy thai và các rối loạn của phôi thai trong giai đoạn sớm hình thành.

Hình ảnh 3D về phôi thai người khi được 3 tuần tuổi. (Ảnh: cults3d).

Các nhà khoa học Trung Quốc đã xây dựng được mô hình 3D phôi thai người từ 2-3 tuần tuổi sau khi thụ thai, mở ra triển vọng mới cho việc nghiên cứu giai đoạn phát triển phôi người từ rất sớm.

Nghiên cứu vừa được đăng tải trên Tạp chí Cell.

Do các quan ngại về đạo đức, nuôi cấy phôi thai người trong ống nghiệm bị giới hạn xuống 14 ngày tuổi, do đó sự phát triển phôi người từ 14- 21 ngày tuổi sau thụ thai thường được xem là “hộp đen”.

Các nhà nghiên cứu từ Viện động vật học thuộc Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc và Đại học Nông nghiệp Trung Quốc tiến hành dựng hình độ phân giải cao từ 38.562 vị trí gene của phôi thai người và sau đó xây dựng mô hình 3D của nó bằng cách kết hợp các kiểu thể hiện gene và thông tin không gian.

Ngoài ra, họ nghiên cứu hoạt động của các đường truyền tín hiệu dọc trục phôi thai.

Theo các nhà khoa học, nghiên cứu này giúp hiểu thêm các trường hợp sẩy thai và các rối loạn của phôi thai trong giai đoạn sớm hình thành.

• Bật mí cách hình thành của phôi thai người
• Mỹ tạo thành công phôi thai loài lai cừu – người
• Phôi thai loài lai người – khỉ được tạo ra ở Trung Quốc

Những người bị mù do bệnh viêm võng mạc sắc tố và bệnh thoái hóa điểm vàng khô do tuổi tác có hy vọng được nhìn thấy trở lại.

Triển vọng cho người mù do viêm võng mạc sắc tố có thể nhìn thấy trở lại.

Một công ty khởi nghiệp ở Alameda, California có tên Science đã thiết kế một bộ phận giả thị giác có tên Science Eye có thể phục hồi thị lực ở những người bị viêm võng mạc sắc tố.

“Mắt khoa học [là] một bộ phận giả thị giác nhằm vào bệnh viêm võng mạc sắc tố (RP) và bệnh thoái hóa điểm vàng khô do tuổi tác (AMD), hai dạng mù nghiêm trọng hiện không có lựa chọn tốt cho bệnh nhân” – giới thiệu của Science cho biết.

Thiết bị cấy ghép Science Eye.

Công ty này cũng lưu ý thêm, thiết bị sẽ không hoạt động đối với những người mắc bệnh tăng nhãn áp hoặc đục thủy tinh thể.

“Trong các bệnh như RP và bệnh AMD thể khô, các tế bào nhạy cảm với ánh sáng ở phía sau mắt – cơ quan cảm quang – đã chết, nhưng các tế bào của dây thần kinh thị giác vẫn còn tồn tại.

Bằng cách chèn một gen vào các tế bào của dây thần kinh thị giác, chúng tôi có thể kích thích chúng bằng cách sử dụng một màn hình nhỏ được đưa vào mắt” – Science cho biết trên trang điện tử của công ty.

Phân tích của Science về “mắt khoa học”.

Science Eye là một “thiết bị kết hợp” với hai thành phần chính:

Phần thứ nhất là bộ phận cấy ghép bao gồm cuộn dây điện không dây và dãy micro-LED siêu mỏng, linh hoạt được áp trực tiếp lên võng mạc.

Thiết bị cấy ghép này được tạo thành dựa trên 2 yếu tố:

Liệu pháp gen quang học: Một hạt nano protein được sử dụng để đưa gen đến một số tế bào hạch võng mạc (thần kinh thị giác), khiến chúng nhạy cảm với ánh sáng ở một bước sóng cụ thể.

Phim hiển thị độ phân giải cao: Một tấm phim hiển thị nhỏ, linh hoạt, có độ phân giải cao được phẫu thuật chèn vào võng mạc để cho phép kiểm soát tốt các tế bào hạch mới nhạy cảm với ánh sáng.

Quá trình lắp “mắt khoa học”.

Trong quá trình thực hiện phẫu thuật, thiết bị cấy ghép được trượt qua mắt và màn hình được đưa vào qua một vết mổ. Sau đó, bộ cấy được cố định chắc chắn và màn hình được đặt trên võng mạc. Phẫu thuật này xâm lấn hơn nhiều so với các thủ tục khác như chữa đục thủy tinh thể.

Thiết bị điện tử này có kích thước tương tự như các ống dẫn lưu bệnh tăng nhãn áp được sử dụng rộng rãi ngày nay, được đưa vào thường xuyên mà không cần gây mê toàn thân và bệnh nhân không thể cảm nhận được sau khi đưa vào.

Phần thứ hai là một cặp kính không khung có kích thước và hình dạng tương tự như kính thuốc thông thường có chứa camera hồng ngoại thu nhỏ và cuộn dây điện cảm ứng.

Sau phẫu thuật, mắt sẽ nhận thông tin hình ảnh kỹ thuật số đủ để tránh va chạm khi đi ra ngoài.

Công ty giải thích rằng việc làm cho dây thần kinh thị giác nhạy cảm với ánh sáng không chắc chắn sẽ phục hồi được thị lực. Công ty giải thích: “tín hiệu gửi xuống dây thần kinh thị giác bị nén rất nhiều so với hình ảnh được hình thành trên các tế bào cảm quang thông qua thấu kính của mắt” và chính “dữ liệu nén này mà bộ cấy Science Eye sẽ kích thích vào dây thần kinh thị giác”.

Sau phẫu thuật, mắt không nhận được hình ảnh mà thay vào đó là nhận thông tin kỹ thuật số.

Science đảm bảo rằng, một người sử dụng Science Eye có thể đi bộ qua đường “mà không bị ô tô đâm”. Công ty cho biết thêm rằng các thử nghiệm lâm sàng cho Science Eye sẽ bắt đầu trong 18 tháng tới.

Theo Viện Mắt Quốc gia Mỹ (NIH), viêm võng mạc sắc tố là một nhóm bệnh về mắt hiếm gặp ảnh hưởng đến thị lực bằng cách khiến các tế bào trong võng mạc bị phá vỡ từ từ theo thời gian, cuối cùng dẫn đến mất thị lực. Đó là thứ mà con người sinh ra đã có và các triệu chứng thường bắt đầu từ thời thơ ấu.

Với nghiên cứu về “mắt khoa học”, cơ hội mang đến ánh sáng cho những người mắc 2 bệnh trên là hoàn toàn triển vọng.

Giám đốc điều hành và đồng sáng lập Science là Max Hodak. Ông từng là người thành lập công ty Neuralink đầy tranh cãi của tỷ phú công nghệ Elon Musk.

Song Science không phải là công ty duy nhất mang đến hy vọng phục hồi thị lực cho những người mắc căn bệnh này. Công ty công nghệ sinh học GenSight Biologics có trụ sở ở Paris và công ty Bionic Sight ở New York cũng đang thử nghiệm quang di truyền học – một dạng liệu pháp gen cung cấp protein gọi là opsin thông qua tiêm vào mắt để tăng độ nhạy cảm của tế bào trong võng mạc của bệnh nhân.

• Nguyễn Bá Hải – Cha đẻ của kính Mắt thần cho người khiếm thị
• Người khiếm thị bẩm sinh mơ như thế nào?
• Thị lực mù – Trạng thái kỳ lạ nhất của nhận thức

Các loài thực vật có hoa, từ ngô, lúa mì, lúa gạo và khoai tây đến cây phong, cây sồi, cây táo và cây anh đào … và thậm chí cả hoa xác chết và hoa huệ voodoo, là nền tảng của hệ sinh thái Trái đất và cần thiết cho loài người.

Hoa anh đào nở rộ thu hút loài ong đến thụ phấn. (Nguồn: Reuters).

Nghiên cứu mới được công bố hôm 24/4 trên tạp chí Nature dựa trên dữ liệu bộ gene của 9.506 loài, cũng như kiểm tra 200 hóa thạch, cung cấp hiểu biết sâu sắc nhất cho đến nay về lịch sử tiến hóa của thực vật có hoa, được gọi là thực vật hạt kín – nhóm thực vật lớn nhất và đa dạng nhất. Nghiên cứu trình bày chi tiết cách thực vật hạt kín xuất hiện và trở nên thống trị trong thời đại khủng long cũng như cách chúng thay đổi theo thời gian.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra một loại cây sự sống mới cho thực vật hạt kín, bao phủ số loại thực vật có hoa nhiều hơn 15 lần – gần 60% trong số đó – so với nghiên cứu so sánh gần nhất.

Nhà thực vật học William Baker của Vườn thực vật Hoàng gia Kew (RBG Kew) ở London, tác giả cấp cao của nghiên cứu, cho biết: “Đó là một bước tiến vượt bậc trong hiểu biết của chúng ta về quá trình tiến hóa thực vật”.

Hoa lay ơn tại một khu vườn ở thành phố Hyderabad, miền Nam Ấn Độ. (Nguồn: Reuters).

Thực vật hạt kín, loài thực vật tạo ra hoa và tạo ra hạt trong quả, bao gồm khoảng 330.000 loài và chiếm khoảng 80% tổng số thực vật trên thế giới. Chúng bao gồm tất cả các loại cây lương thực chính, cỏ, hầu hết các cây lá rộng và hầu hết các loài thực vật thủy sinh. Họ hàng gần nhất của chúng là thực vật hạt trần, một nhóm có trước chúng trên Trái đất, bao gồm các loài cây lá kim và một số loài khác, với hơn 1.000 loài.

Nghiên cứu đã xác định hai xung đa dạng hóa giữa các thực vật hạt kín. Lần đầu tiên xảy ra vào khoảng 150-140 triệu năm trước vào buổi bình minh của sự tồn tại của chúng trong kỷ nguyên Mesozoi, với 80% dòng dõi thực vật hạt kín phát sinh trong thời gian đó. Lần tiếp theo xảy ra khoảng 100 triệu năm sau trong Đại Tân Sinh, sau sự diệt vong của loài khủng long và sự trỗi dậy của các loài động vật có vú, trong bối cảnh nhiệt độ toàn cầu giảm.

Hoa Tecolote Ranunculus khổng lồ tại Cánh đồng hoa ở Carlsbad, California, Mỹ. (Nguồn: Reuters).

Ông Baker cho biết: “Thực vật hạt kín có nhiều khả năng thích nghi về cấu trúc mang lại lợi thế hơn thực vật hạt trần, nhưng chủ yếu trong số đó là những đặc điểm góp phần vào sinh sản thành công”.

Thực vật hạt trần và thực vật hạt kín đều có hạt, nhưng thực vật có hoa có hạt kèm theo để bảo vệ chúng khỏi bị mất nước và giúp chúng phát triển mạnh ở nhiều môi trường khác nhau, từ vùng nhiệt đới đến sa mạc hay Nam Cực.

Thực vật hạt kín cũng tiến hóa hoa, một cấu trúc cho phép nó hình thành mối quan hệ với các loài động vật thụ phấn, đặc biệt là côn trùng, trong khi thực vật hạt trần thường dựa vào gió để thụ phấn. Thực vật hạt kín đã phát triển sự đa dạng cao về các loại quả, cho phép phát tán hạt hiệu quả.

“Với những đổi mới này, thực vật hạt kín đã trở nên bất khả chiến bại”, ông Baker nói.

Cánh đồng hoa hướng dương ở Lopburi, Thái Lan. (Nguồn: Reuters).

Thực vật có hoa cung cấp phần lớn lượng calo mà con người tiêu thụ từ ngũ cốc, trái cây và rau quả, chúng gián tiếp làm thức ăn cho gia súc. Chúng cũng khiến mọi người say mê bởi vẻ đẹp từ những cánh đồng hoa hướng dương, những bó hoa hồng, những chùm hoa loa kèn và hương thơm dễ chịu.

Ông Baker cho biết: “Chúng là nguồn cung cấp nhiều loại thuốc và nắm giữ các giải pháp tiềm năng cho các thách thức toàn cầu như biến đổi khí hậu, mất đa dạng sinh học, sức khỏe con người, an ninh lương thực và năng lượng tái tạo”.

Nghiên cứu này có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về khả năng kháng bệnh và sâu bệnh ở thực vật hạt kín và định hướng các ứng dụng y học mới tiềm năng, ví dụ như để chống lại bệnh sốt rét.

Ông Alexandre Zuntini, nhà thực vật học của RBG Kew và tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Việc kết hợp cây sự sống với các đánh giá rủi ro tuyệt chủng cho từng dòng dõi cho phép chúng tôi ưu tiên bảo tồn các dòng dõi dựa trên tính độc đáo của chúng. Điều này cực kỳ quan trọng đối với nhân loại, vì những dòng dõi này có thể chứa các hợp chất hóa học hoặc thậm chí các gene có thể hữu ích cho sự sinh tồn của loài người chúng ta”.

• Loài hoa hồi sinh từ hạt giống 32.000 năm tuổi
• Có bao nhiêu loài thực vật có hoa?
• Sự tồn tại của các loài thực vật có hoa phụ thuộc vào loài côn trùng thụ phấn đặc trưng

Con trăn bị đàn cầy mangut hơn 20 con vây quanh chỉ có thể trơ mình chịu đòn và tìm cơ hội thoát thân thay vì đánh trả.

Cuộc tấn công trăn của đàn cầy mangut.

Du khách Pierre Nel chứng kiến cuộc tấn công hiếm gặp của đàn cầy mangut nhằm vào một con trăn trong công viên Marloth ở Nam Phi, Latest Sightings hôm 24/4 đưa tin. Theo Nel, ông và vợ bị thu hút bởi tiếng kêu rít và rên rỉ đặc biệt nổi bật trong màn đêm yên tĩnh. Họ dùng đèn điện thoại để chiếu sáng và tìm hiểu âm thanh phát ra từ đâu. Sau đó, họ rất bất ngờ khi trông thấy hơn 20 con cầy mangut giận dữ gầm gừ và tấn công trăn.

Đàn cầy mangut liên tiếp ra đòn từ mọi góc. Một số con lao tới cắn trong khi con khác cào con trăn. Ngược lại, con trăn thậm chí không tìm cách phản đòn. Dường như nó biết bản thân không có cơ hội đánh trả do bị áp đảo về số lượng và sức mạnh.

Cầy mangut đang bảo vệ gia đình, đặc biệt là con non. Chúng tỏ ra không sợ hãi con trăn chút nào. Vài thành viên táo bạo trong đàn đối diện với phần đầu và răng nanh nguy hiểm của con trăn để ra đòn trong khi những con còn lại liên tục cắn vào thân. Cầy mangut vằn thường là mục tiêu của nhiều động vật ăn thịt. Do kích thước nhỏ, chúng phải dựa vào số lượng để phát huy sức mạnh. Đôi khi, chúng sẽ không ngừng tấn công cho tới khi kẻ đe dọa chết hẳn hoặc rời đi.

(Video: Latest Sightings).

Sau một thời gian chịu đòn, con trăn nhận ra nó nhiều khả năng sẽ chết nếu không chạy trốn. Vì vậy, nó bò tới một cành cây nhỏ trên nền rừng và rúc vào đó để bảo vệ đầu khỏi những nhát cắn của cầy mangut nhưng phần thân của nó vẫn lộ ra. Chỉ chờ cầy mangut ngừng lại một khắc, con trăn bỏ trốn vào bụi cây rậm rạp. Đàn cầy mangut đứng xúm lại và theo dõi cho tới khi con trăn biến mất hẳn mới rút đi.

Cầy mangut vằn lớn cỡ con mèo, chỉ dài khoảng 30 – 46 cm, phần đuôi dài 30 cm, theo Vườn thú quốc gia và Viện sinh học bảo tồn Smithsonian. Chúng thường ăn côn trùng. Thức ăn của cầy mangut vằn chủ yếu là cuốn chiếu và bọ cánh cứng, nhưng chúng cũng ăn chim, trứng, ốc sên, trái cây và rắn. Loài vật này có tính xã hội cao, sống theo đàn trung bình khoảng 20 cá thể với một con đực đầu đàn. Dù lang thang kiếm ăn một mình, chúng chia sẻ một số trách nhiệm chung như tự vệ trước động vật ăn thịt và săn rắn.

Khi đối mặt với mối đe dọa, đàn cầy sẽ tập hợp lại và phối hợp phòng thủ để bảo vệ các thành viên dễ tổn thương. Sự dạn dĩ và hành vi hợp tác biến cầy mangut thành đối thủ đáng gờm. Bất kỳ động vật ăn thịt nào tìm cách ăn thành viên trong đàn chắc chắn sẽ phải đương đầu với những con còn lại.

Cầy mangut vằn có thể triển khai chiến thuật tự vệ gọi là “mobbing”, trong đó cả đàn đứng thành vòng kín và thi nhau tấn công kẻ săn mồi, di chuyển nhịp nhàng và rít lên để trông giống một đối thủ hùng mạnh.

• Con rắn trèo lên hàng rào khi bị kẻ thù truy sát, kết cục cuộc chiến sinh tử sẽ ra sao?
• Cầy Mangut nhốt chung với loài rắn độc hơn cả hổ chúa và cạp nong: Kết cục sẽ ra sao?
• Video: Cầy Mangut đối đầu chó dữ, con nào sẽ chiến thắng trong cuộc chiến này?

NASA đang thử nghiệm một hệ thống cánh buồm sử dụng năng lượng Mặt trời để đẩy tàu vũ trụ di chuyển trong không gian.

Tàu vũ trụ cánh buồm Mặt trời tiên tiến nhất thế giới bắt đầu hành trình vào 6h32 ngày 24/4 khi cất cánh trên tên lửa đẩy Electron của công ty Rocket Lab từ Tổ hợp phóng 1 ở Mahia, New Zealand. Đây là một trong hai khối hàng trong nhiệm vụ Beginning Of The Swarm. Dù chỉ lớn cỡ chiếc lò vi sóng, Hệ thống cánh buồm Mặt trời composite cao cấp (ACS3) của NASA có thể mở cánh buồm bằng nhựa mỏng trong khoảng 25 phút và trải rộng 80m² với phần sào kéo căng dài 7m. Đây không phải cánh buồm Mặt trời đầu tiên phóng vào không gian, nhưng sào kéo căng làm từ vật liệu polymer composite cực nhẹ và cấu hình đặc biệt để xếp gọn của nó đánh dấu bước tiến quan trọng giúp hệ thống nhẹ và ổn định hơn, theo Popular Science.

Mô phỏng tàu vũ trụ ACS3 di chuyển trong không gian. (Ảnh: NASA).

Hiện nay nằm ở quỹ đạo đồng bộ Mặt trời cách Trái đất 966m, ACS3 sẽ triển khai trong vòng vài tuần tới và chứng minh công nghệ có thể cung cấp năng lượng cho các nhiệm vụ không gian sâu mà không cần dùng nhiên liệu tên lửa sau khi phóng. Thông qua thu thập áp lực phát ra bởi năng lượng Mặt trời, cánh buồm mỏng có thể đẩy tàu vũ trụ ở tốc độ cực lớn, tương tự thuyền buồm. Giới kỹ sư đã chứng minh nguyên lý trước đây, nhưng dự án mới của NASA sẽ đặc biệt kiểm tra thiết kế hứa hẹn cấu tạo từ vật liệu composite polymer linh hoạt, gia cố bằng sợi carbon.

Sau khi triển khai, các sào kéo căng đóng vai trò như cột thuyền buồm giữ cho cánh buồm đủ căng để thu thập năng lượng Mặt trời. Điều khiến sào kéo căng của ACS3 đặc biệt là cách chúng được gập gọn. Hệ thống sào kéo căng của cánh buồm Mặt trời cần đủ cứng chắc để chịu được biến động nhiệt độ, cũng như đủ bền để tồn tại qua nhiệm vụ kéo dài. Tuy nhiên, cánh buồm Mặt trời quy mô lớn sẽ khá to. Hiện nay, NASA đang lên kế hoạch thiết kế cánh buồm rộng hơn 500m², tương đương một sân bóng rổ. Những cánh buồm này cần hệ thống sào kéo căng cực kỳ dài, không thể đặt vừa trong khoang hàng của tên lửa.

Để giải quyết vấn đề, NASA cuộn sào kéo căng làm từ vật liệu composite mới vào gói hàng lớn cỡ phong thư. Khi sẵn sàng, các kỹ sư sẽ sử dụng hệ thống kéo tương tự lõi cuộn băng dính để mở sào, giúp giảm tối đa khả năng bị kẹt. Sau khi dựng xong, sào kéo căng sẽ giữ cánh buồm Mặt trời mỏng trong khi camera trên tàu ghi lại toàn bộ quá trình.

NASA hy vọng dự án sẽ cho phép họ đánh giá thiết kế cánh buồm Mặt trời mới đồng thời đo lực đẩy của nó sẽ ảnh hưởng như thế nào đến quỹ đạo thấp của tàu vũ trụ nhỏ. Các kỹ sư cũng sẽ đánh giá độ dẻo dai của sào kéo căng composite mới, nhẹ hơn 75% và ít bị biến dạng hơn 100 lần so với bất kỳ nguyên mẫu cánh buồm Mặt trời nào trước đây.

Sau chuyến bay ban đầu và giai đoạn thử nghiệm hệ thống phụ kéo dài ước tính hai tháng, ACS3 sẽ tiến hành kiểm tra khả năng nâng và hạ quỹ đạo của vệ tinh CubeSat trong nhiều tuần. Nếu hệ thống cánh buồm và sào kéo căng của ACS3 thành công, NASA sẽ tăng quy mô thiết kế đủ để du hành trong Hệ Mặt trời.

• Cánh buồm Mặt trời giúp tàu vũ trụ tới sao Hỏa trong 26 ngày
• Khi nào con người có thể đặt chân ra ngoài hệ mặt trời?
• Tàu vũ trụ có thể bay mãi không hết nhiên liệu nhờ điều này