HTC-PAO — Chất hấp phụ mới: «Hình học được sinh ra từ nước»

Đôi khi, những thành tựu khoa học lại mang đến cảm giác quen thuộc, như thể chúng ta vừa khám phá lại một bí mật mà tự nhiên đã cất giữ từ lâu. Có những phát kiến khiến người ta nhận ra rằng, hành tinh này dường như đã kiên nhẫn chờ đợi con người ghi nhớ lại ngôn ngữ của những hình thái cấu trúc sẵn có.

Chính từ triết lý này, vật liệu hấp phụ mới mang tên HTC-PAO đã ra đời. Đây là một chất hấp phụ có khả năng chiết xuất uranium từ nước biển, được phát triển dựa trên nguyên tắc mà Trái Đất đã áp dụng hàng tỷ năm qua: cấu trúc dạng tổ ong.

Bản chất của Phát kiến

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một vật liệu có độ dày 10 mm, độ bền vượt trội hơn hẳn so với các màng mỏng trước đây vốn dễ dàng bị xé toạc ngay lập tức bởi dòng hải lưu đại dương.

Tuy nhiên, điểm mấu chốt nằm ở hình học cấu trúc của nó.

HTC-PAO được tích hợp một hệ thống kênh dẫn ba cấp độ phức tạp:

• Các kênh lớn có nhiệm vụ vận chuyển dòng chảy chính,

Kết quả thu được là một kỷ lục ấn tượng: 14,69 mg/g uranium được thu hồi chỉ sau 35 ngày ngâm trong nước biển tự nhiên. Con số này vượt xa hiệu suất của bất kỳ vật liệu nào được công bố trước đó.

Đại dương – Kho lưu trữ Năng lượng của Hành tinh

Trong lòng đại dương đang hòa tan khoảng 4,5 tỷ tấn uranium, một lượng lớn gấp một nghìn lần so với trữ lượng tại các mỏ trên đất liền. Mặc dù vậy, nồng độ của nó chỉ là ba phần tỷ. Việc khai thác uranium từ biển ví như việc cố gắng tìm kiếm vàng trong hơi thở của đại dương.

Thế nhưng, nếu nhân loại có thể học cách thu thập những “dấu vết năng lượng” này, chúng ta sẽ đạt được những lợi ích to lớn:

• Một nguồn nhiên liệu bền vững và gần như vô tận,

Thế giới đang cùng tiến về một hướng

Các nghiên cứu song song đang được tiến hành trên khắp thế giới, cho thấy sự đồng thuận về hướng đi này:

• Trung Quốc đang phát triển các vật liệu như PAF-144-AO và DAE-MOF, vốn đã chứng minh được tính chọn lọc cao và khả năng hoạt động hiệu quả trong môi trường biển.

Sự kết nối sâu sắc – Tại sao Cấu trúc lại quan trọng hơn Vật liệu

Các tổ ong trong HTC-PAO không chỉ là một thành tựu kỹ thuật đơn thuần. Chúng đại diện cho hình học fractal, một mô hình mà chúng ta dễ dàng nhận thấy trong tự nhiên:

• Trong các tổ ong mật,

Các nhà khoa học vào năm 2025 đã phát hiện ra rằng DNA bên trong tế bào không được đóng gói một cách ngẫu nhiên, mà tuân theo các cấp độ phân vùng: vùng trung tâm, vùng làm việc và lớp vỏ ngoài. HTC-PAO hoạt động gần như tương tự: các kênh lớn phân phối luồng chảy; các kênh trung gian điều hướng sự di chuyển của vật chất; và các lỗ nhỏ li ti sẽ “bắt giữ” uranium. Đây là sự trùng hợp đáng kinh ngạc về nguyên tắc – từ cấp độ nanomet của DNA đến milimet của vật liệu mới.

Phát kiến này đã bổ sung điều gì vào “âm điệu” của hành tinh?

HTC-PAO mang đến một lời nhắc nhở cho hành tinh: những cấu trúc hoạt động hiệu quả nhất chính là những cấu trúc tuân theo ngôn ngữ của tự nhiên.

Nó đã thêm vào nhịp điệu của thế giới:

• Niềm hy vọng mới cho ngành năng lượng, thông qua một phương pháp thu năng lượng không phải bằng cách đấu tranh mà bằng cách hợp tác, đồng thời nhấn mạnh rằng sự bền vững luôn là hình thức tôn trọng các quy trình tự nhiên.

Và đâu đó giữa các tổ ong của vật liệu mới và các cấu trúc fractal trong cách đóng gói bộ gen người, một câu hỏi thầm lặng được đặt ra: nếu các cấu trúc lặp lại ở mọi cấp độ – liệu điều đó có nghĩa là thế giới đang giao tiếp với chúng ta bằng một ngôn ngữ chung?