Các nhà nghiên cứu tại Viện Hóa học Catalonia (ICIQ) ở Tây Ban Nha đã thiết kế một động cơ vi mô có thể tự di chuyển để lọc nước thải. Quá trình này tạo ra amoniac, có thể được sử dụng làm nguồn năng lượng xanh. Giờ đây, một phương pháp trí tuệ nhân tạo được phát triển tại Đại học Gothenburg sẽ được sử dụng để điều chỉnh động cơ để đạt được kết quả tối ưu.

Động cơ vi mô trong nghiên cứu này được phủ bên ngoài bằng hợp chất laccase, cho phép động cơ chuyển đổi urê trong nước thành amoniac. Nguồn: Viện Hóa học Catalonia (ICIQ)

Micromotors đã nổi lên như một công cụ đầy hứa hẹn để xử lý môi trường, chủ yếu nhờ khả năng điều hướng tự động và thực hiện các nhiệm vụ cụ thể ở quy mô vi mô. Các động cơ vi mô bao gồm các ống làm từ silicon và mangan dioxide, với một đầu giải phóng bọt khí thông qua phản ứng hóa học. Những bong bóng này hoạt động giống như một động cơ để di chuyển ống.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Hóa học Catalonia (ICIQ) đã tạo ra một động cơ vi mô được phủ bằng hợp chất laccase, giúp đẩy nhanh quá trình chuyển đổi urê thành amoniac khi urê trong nước bị ô nhiễm tiếp xúc với động cơ.

"Đây là một phát hiện thú vị. Ngày nay, các nhà máy xử lý nước gặp khó khăn trong việc phân hủy toàn bộ urê, dẫn đến tình trạng phú dưỡng hóa nước sau khi xả." Rebeca Ferrer, nghiên cứu sinh tiến sĩ trong nhóm tiến sĩ của Katherine Villa tại ICIQ cho biết.

Giáo sư Giovanni Volpe của Đại học Gothenburg. Nguồn hình ảnh: Johan Wingborg

Chuyển đổi urê thành amoniac có những ưu điểm khác. Nếu có thể chiết xuất amoniac từ nước, nó cũng có thể được chuyển hóa thành hydro để thu được năng lượng xanh.

Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều việc phải làm để đưa công nghệ mới vào sử dụng thực tế. Các bong bóng do động cơ vi mô tạo ra gây ra vấn đề cho các nhà nghiên cứu.

Catherine Villa, trưởng nhóm tại Viện Hóa học Catalonia (ICIQ). Nguồn hình ảnh: ICIQ

"Chúng ta cần tối ưu hóa thiết kế để các đường ống có thể lọc nước hiệu quả nhất có thể." Ferrer giải thích: "Để làm được điều này, chúng tôi cần quan sát cách chúng di chuyển và tiếp tục hoạt động. Tuy nhiên, nhờ phương pháp trí tuệ nhân tạo do các nhà nghiên cứu tại Đại học Gothenburg phát triển, chúng tôi có thể ước tính chuyển động của các động cơ vi mô dưới kính hiển vi. Thông qua học máy, nhiều động cơ trong chất lỏng có thể được theo dõi đồng thời.

"Nếu không thể giám sát các động cơ vi mô, chúng tôi không thể phát triển chúng." Harshith Bachimanchi, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Khoa Vật lý tại Đại học Gothenburg, cho biết. Vẫn còn rất nhiều công việc phát triển phải thực hiện, bao gồm cả các phương pháp trí tuệ nhân tạo cần được sửa đổi, với mục tiêu điều chỉnh động cơ đến mức hoàn hảo để hoạt động trong các thử nghiệm quy mô lớn.