‏Đột phá trong khai thác nguyên tố đất hiếm có thể tăng cường vị thế của Mỹ trong công nghệ‏

‏(CLO) Mỹ phát triển màng lọc chọn lọc ion đất hiếm gấp 40 lần, mở đường giảm phụ thuộc nguồn cung toàn cầu và tăng vị thế công nghệ.‏

‏Bạn có bao giờ tự hỏi điều gì khiến màn hình điện thoại thông minh của bạn trở nên sáng rõ và rực rỡ sắc màu đến vậy không? Câu trả lời nằm ở một nhóm kim loại đặc biệt, được gọi là các nguyên tố đất hiếm (REEs). ‏

770-202505041003371.png
‏Hình minh họa nhiên liệu hiếm. Ảnh: Getty‏

‏Những nguyên tố này có khả năng biến đổi ánh sáng UV hoặc ánh sáng xanh vô hình thành những gam màu đỏ, xanh lá và xanh dương sống động mà bạn thường thấy trên màn hình.‏

‏Tuy nhiên, vai trò của REEs không chỉ dừng lại ở việc làm đẹp màn hình điện thoại. Chúng còn là thành phần không thể thiếu trong việc sản xuất nam châm mạnh, màn hình sắc nét và pin hiệu suất cao. ‏

‏Những bộ phận này đóng vai trò quan trọng trong các thiết bị như điện thoại thông minh, xe điện, tua-bin gió cùng nhiều công nghệ hiện đại khác. ‏

‏Thế nhưng, các phương pháp khai thác REEs hiện nay lại đối mặt với không ít thách thức. Quy trình này thường phức tạp, tốn kém, gây tổn hại đến môi trường và chưa thực sự hiệu quả.‏

‏Giáo sư Manish Kumar từ Đại học Texas tại Austin (UTexas) chia sẻ rằng các nguyên tố đất hiếm là nền tảng của công nghệ tiên tiến. ‏

‏Tuy nhiên, việc khai thác và tinh chế chúng đòi hỏi lượng năng lượng lớn và rất khó để triển khai ở quy mô công nghiệp. Nhằm giải quyết vấn đề này, ông cùng nhóm nghiên cứu đã phát triển một giải pháp đột phá: các kênh màng nhân tạo đặc biệt, giúp việc tiếp cận REEs trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.‏

‏Kênh màng nhân tạo: Lấy cảm hứng từ tự nhiên‏

‏Trong cơ thể con người, các tế bào sử dụng những protein đặc biệt để cho phép một số ion đi qua, đồng thời ngăn chặn các ion khác. Tính chọn lọc tự nhiên này đã truyền cảm hứng cho nhóm nghiên cứu tạo ra các kênh màng nhân tạo. ‏

‏Những kênh này là các lỗ nhỏ trên màng, được chế tạo từ pillararene - một loại phân tử hình nhẫn đã được điều chỉnh để liên kết và giải phóng các phân tử một cách có chọn lọc. Nhờ đó, chỉ những ion cụ thể mới có thể di chuyển qua các lỗ này.‏

‏Cụ thể, kênh nhân tạo mà nhóm phát triển có khả năng vận chuyển chọn lọc các ion từ các nguyên tố đất hiếm như terbium và europium, trong khi hạn chế sự di chuyển của các ion phổ biến như canxi hay kali.

Khi thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, kết quả cho thấy những kênh này hoạt động vượt trội. Chúng có thể phân biệt một REE với một REE khác với độ chọn lọc cao gấp 40 lần.

Chẳng hạn, kênh cho phép europium đi qua nhưng lại chặn các kim loại tương tự như lanthanum hoặc ytterbium.‏

‏Đây là một bước tiến đáng kể. Bởi lẽ, các phương pháp khai thác hóa học truyền thống thường phải trải qua nhiều giai đoạn phức tạp và sử dụng dung môi mạnh để đạt được mức độ tách biệt tương tự.‏

‏Nhóm nghiên cứu tại UTexas nhấn mạnh rằng mức độ chọn lọc của kênh màng nhân tạo vượt xa các phương pháp dựa trên dung môi, vốn cần đến hàng chục bước xử lý mới có thể cho kết quả tương đương.‏

‏Để kiểm chứng, các nhà khoa học đã sử dụng mô phỏng máy tính. Kết quả cho thấy màng nhân tạo này có tiềm năng thay đổi hoàn toàn cách khai thác REEs.

Đặc biệt, mô phỏng còn chỉ ra rằng khả năng chọn lọc của kênh xuất phát từ cách các phân tử nước sắp xếp quanh các ion REEs một cách khác biệt.‏

‏Nhu cầu REEs tăng mạnh trong tương lai‏

‏Theo một số báo cáo, nhu cầu về các nguyên tố đất hiếm có thể tăng vọt hơn 2.600% trong vòng 10 năm tới.

Nguyên nhân không chỉ đến từ các công nghệ hiện đại mà còn từ những lĩnh vực tiên tiến trong tương lai như máy tính lượng tử, chất bán dẫn thế hệ mới và sản xuất hydro xanh. Tất cả đều sẽ phụ thuộc lớn vào những nguyên tố đặc biệt này.‏

‏Không dừng lại ở đó, nhóm nghiên cứu còn lên kế hoạch mở rộng ứng dụng của các kênh màng nhân tạo. Họ đang phát triển một hệ thống có thể triển khai ở quy mô công nghiệp, cho phép vận chuyển không chỉ ion của REEs mà còn cả các nguyên tố quan trọng khác như lithium hay nickel.‏

‏Harekrushna Behera, tác giả chính của nghiên cứu và cũng là nhà nghiên cứu tại UTexas, nhận định rằng đây là bước khởi đầu để đưa các chiến lược nhận biết và vận chuyển phân tử tinh vi từ tự nhiên vào thực tiễn công nghiệp.

Giải pháp này hứa hẹn mang lại độ chọn lọc cao trong những lĩnh vực mà các phương pháp hiện tại còn nhiều hạn chế.‏

‏Tầm quan trọng đối với nước Mỹ‏

‏Sự đột phá trong công nghệ khai thác REEs không chỉ là một thành tựu khoa học mà còn có thể nâng cao vị thế của Mỹ trong lĩnh vực công nghệ toàn cầu. ‏

‏Khi nhu cầu REEs ngày càng tăng và nguồn cung còn nhiều thách thức, việc sở hữu một phương pháp khai thác hiệu quả, thân thiện với môi trường sẽ giúp Mỹ giảm sự phụ thuộc vào nguồn cung từ nước ngoài, đồng thời củng cố vai trò dẫn đầu trong các ngành công nghiệp chiến lược.‏

Xem thêm

Savan 1 và hành trình 25 năm của một tài sản nhiều tỷ đô

Savan 1 và hành trình 25 năm của một tài sản nhiều tỷ đô

Từ những thung lũng gió ở Savannakhet, Savan 1 không chỉ bắt đầu hành trình tạo ra 35 tỷ kWh điện và hơn 2,43 tỷ USD doanh thu trong 25 năm tới. Đằng sau những tua-bin đang quay trên vùng đất Trung Lào là câu chuyện về một tài sản hạ tầng xuyên biên giới và mở ra chặng đường mới trong chiến lược năng lượng dài hạn của T&T Group.

Ra mắt tổ chức giám định sở hữu công nghiệp ngoài công lập đầu tiên tại Việt Nam

Ra mắt tổ chức giám định sở hữu công nghiệp ngoài công lập đầu tiên tại Việt Nam

Tối 31/7, tại Grand Plaza (117 Trần Duy Hưng, Hà Nội), Công ty TNHH Giám định Sở hữu trí tuệ Quang Minh (QUANG MINH IPE) chính thức ra mắt, đánh dấu sự xuất hiện của tổ chức giám định sở hữu công nghiệp ngoài công lập đầu tiên tại Việt Nam, hoạt động song hành cùng Viện Sở hữu trí tuệ Quốc gia.

“Miếng bánh” 46 tỷ USD từ xuất khẩu dệt may: Cơ hội nào cho các doanh nghiệp thương mại

“Miếng bánh” 46 tỷ USD từ xuất khẩu dệt may: Cơ hội nào cho các doanh nghiệp thương mại

(CLO) “Chúng ta cứ ngỡ là xuất khẩu cho người nước ngoài, nhưng thực ra bán cho các công ty trung gian. Họ là người Singapore, Hàn Quốc, Trung Quốc… nhưng họ mới là nhà xuất khẩu đi”, ông Nguyễn Tuấn Việt, Giám đốc Công ty xúc tiến xuất khẩu VIETGO, chuyên gia đầu ngành về xuất khẩu nói.

EU có thể giành được những nhượng bộ thương mại nào từ Trung Quốc?

EU có thể giành được những nhượng bộ thương mại nào từ Trung Quốc?

(CLO) EU đặt mục tiêu đạt được những kết quả cụ thể trong đàm phán thương mại với Trung Quốc trước thời hạn tháng 10. Tuy nhiên, theo các chuyên gia, khả năng Bắc Kinh đưa ra những nhượng bộ đáng kể vẫn khá thấp do sự mất cân bằng mang tính cấu trúc trong quan hệ thương mại song phương và lợi thế đàm phán mà Trung Quốc đang nắm giữ.

Gạo Thái Lan, mía Ấn Độ sớm chịu tác động của El Nino

Gạo Thái Lan, mía Ấn Độ sớm chịu tác động của El Nino

(CLO) Những tác động đầu tiên của hiện tượng El Nino đã bắt đầu xuất hiện tại một số quốc gia gần xích đạo, đẩy giá nhiều mặt hàng nông sản tăng cao và làm dấy lên lo ngại về nguy cơ xảy ra một cú sốc nguồn cung lương thực toàn cầu.

Tập đoàn Công nghiệp Than- Khoáng sản Việt Nam vượt kế hoạch lợi nhuận 7 tháng, nộp ngân sách gần 16.900 tỷ đồng

Tập đoàn Công nghiệp Than- Khoáng sản Việt Nam vượt kế hoạch lợi nhuận 7 tháng, nộp ngân sách gần 16.900 tỷ đồng

Theo tin từ Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV), trong 7 tháng đầu năm 2026, tập đoàn này duy trì ổn định hoạt động sản xuất, kinh doanh. Nhiều chỉ tiêu chủ yếu của tập đoàn này được hoàn thành và vượt kế hoạch, lợi nhuận hợp nhất vượt mục tiêu đề ra, nộp ngân sách Nhà nước ước đạt 16.903 tỷ đồng.

BSR tăng tốc hiện thực hóa chiến lược khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số

BSR tăng tốc hiện thực hóa chiến lược khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số

(CLO) Ngày 30/7/2026, Tổng Công ty Lọc hóa dầu Việt Nam (BSR) tổ chức Hội nghị lần thứ 7 của Ban Chỉ đạo và Tổ triển khai công tác phát triển khoa học công nghệ (KHCN), đổi mới sáng tạo (ĐMST) và chuyển đổi số (CĐS). Hội nghị tập trung rà soát tiến độ các chương trình trọng điểm, xây dựng định hướng giai đoạn 2026-2030 và đề ra các giải pháp tạo đột phá nhằm đưa khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số trở thành động lực cốt lõi cho tăng trưởng bền vững của BSR.

Phân bón Cà Mau khoác “áo mới” cho những con đường quê

Phân bón Cà Mau khoác “áo mới” cho những con đường quê

Trong tháng 7/2026, Tổng Công ty Phân bón Dầu khí Cà Mau (PVCFC, Phân Bón Cà Mau), đơn vị thành viên của Tập đoàn Công nghiệp – Năng lượng Quốc gia Việt Nam (Petrovietnam) đã phối hợp cùng chính quyền địa phương khánh thành ba công trình đèn chiếu sáng giao thông nông thôn bằng năng lượng mặt trời tại Đồng Nai, Lâm Đồng và Khánh Hòa, với tổng kinh phí tài trợ 1 tỷ đồng.

Thị trường đá quý 'vạ lây' sau những lùm xùm kim cương

Thị trường đá quý 'vạ lây' sau những lùm xùm kim cương

(CLO) Sau những vụ việc gây xôn xao liên quan đến thị trường kim cương, sức mua trang sức và đá quý có dấu hiệu chững lại khi niềm tin của người tiêu dùng bị ảnh hưởng. Tuy nhiên, các chuyên gia cho rằng không nên đánh đồng toàn bộ thị trường đá quý với những sai phạm xảy ra ở một phân khúc.

EVNNPC chủ động bảo vệ sức khỏe người lao động trong mùa mưa bão

EVNNPC chủ động bảo vệ sức khỏe người lao động trong mùa mưa bão

Những năm gần đây, miền Bắc liên tiếp chịu ảnh hưởng của các cơn bão lớn như Yagi, Wipha, Kajiki, Bualoi, Matmo... cùng nhiều đợt mưa lớn, lũ quét, sạt lở. Gần đây, bão số 1 cùng các đợt mưa lớn xảy ra tại nhiều địa phương phía Bắc tiếp tục cho thấy diễn biến phức tạp, khó lường của thời tiết, đặt ra không ít thách thức đối với công tác quản lý vận hành và khắc phục sự cố lưới điện.

Tân Hoàng Minh thắng lớn tại Dot Property Vietnam Real Estate Awards 2026

Tân Hoàng Minh thắng lớn tại Dot Property Vietnam Real Estate Awards 2026

Giải thưởng đặc biệt Above & Beyond Real Estate Pioneers Vietnam 2026 không chỉ ghi nhận bề dày thành tựu của Tập đoàn Tân Hoàng Minh mà còn phản ánh vị thế của một doanh nghiệp tiên phong với hơn ba thập kỷ kiên trì kiến tạo chuẩn mực mới cho bất động sản cao cấp Việt Nam.

ROX Lease được vinh danh tại DOT Property Vietnam Awards 2026 ở hạng mục “Công ty dịch vụ Bất động sản tốt nhất Việt Nam”

ROX Lease được vinh danh tại DOT Property Vietnam Awards 2026 ở hạng mục “Công ty dịch vụ Bất động sản tốt nhất Việt Nam”

ROX Lease được DOT Property Vietnam Awards 2026 vinh danh ở hạng mục Best Real Estate Service Firms Vietnam 2026 (Công ty dịch vụ bất động sản tốt nhất Việt Nam 2026). Đây là năm thứ 3 liên tiếp ROX Lease được vinh danh tại giải thưởng này, đánh dấu những nỗ lực của một doanh nghiệp đã tạo ra giá trị bền vững cho cả chủ đầu tư lẫn đơn vị khách thuê.

Cỡ chữ bài viết: