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

Phú Nghĩa đưa sản phẩm làng nghề lên nền tảng số

Phú Nghĩa đưa sản phẩm làng nghề lên nền tảng số

(CLO) Từ những phiên livestream đưa sản phẩm làng nghề đến gần hơn với khách hàng, việc ứng dụng công nghệ, thương mại điện tử trong sản xuất, kinh doanh đang từng bước hiện diện trong đời sống kinh tế ở xã Phú Nghĩa.

Pin iphone Duo dùng được bao lâu? Giá bán tại CellphoneS

Pin iphone Duo dùng được bao lâu? Giá bán tại CellphoneS

Apple iPhone Duo nhận được nhiều sự quan tâm về thời lượng pin thực tế trên từng màn hình cùng mức giá bán tại CellphoneS. Thiết bị gập mang lại sự cân bằng giữa hiệu năng xử lý và thời lượng pin suốt ngày dài. Những thông số cùng bảng giá chi tiết sẽ giải đáp hai băn khoăn này.

Viettel Digital Talent giành giải đồng tại Brandon Hall Group HCM Excellence Awards 2026

Viettel Digital Talent giành giải đồng tại Brandon Hall Group HCM Excellence Awards 2026

Chương trình Viettel Digital Talent của Tập đoàn Công nghiệp - Viễn thông Quân đội (Viettel) vừa giành Giải Đồng tại Brandon Hall Group HCM Excellence Awards 2026, hạng mục Best Selecting and Onboarding Interns. Đây là lần đầu tiên một chương trình thực tập sinh “Made in Vietnam” được vinh danh tại giải thưởng quốc tế này.

Công ty Thủy điện Quảng Trị nâng cao năng lực lãnh đạo, quản trị và xây dựng chiến lược ứng dụng AI

Công ty Thủy điện Quảng Trị nâng cao năng lực lãnh đạo, quản trị và xây dựng chiến lược ứng dụng AI

Ngày 16/9/2026, Công ty Thủy điện Quảng Trị (TĐQT) tổ chức khóa đào tạo “Chiến lược, Lãnh đạo và Quản trị AI” cho toàn thể cán bộ, công nhân viên. Chương trình góp phần nâng cao nhận thức, năng lực quản trị và khả năng ứng dụng trí tuệ nhân tạo an toàn, có trách nhiệm, phù hợp với yêu cầu chuyển đổi số trong hoạt động sản xuất, kinh doanh.

Tân Á Đại Thành: Từ nền tảng 33 năm đến sự tiếp nối của thế hệ lãnh đạo thứ ba

Tân Á Đại Thành: Từ nền tảng 33 năm đến sự tiếp nối của thế hệ lãnh đạo thứ ba

Đứng thứ 39 PRIVATE 100 với 1.474 tỷ đồng nộp ngân sách Nhà nước năm 2025, Tân Á Đại Thành ghi nhận thêm một dấu mốc sau 33 năm phát triển. Phía sau kết quả này là hành trình của một Tập đoàn doanh nghiệp gia đình đa ngành với sự đồng hành của nhiều thế hệ, trong đó thế hệ lãnh đạo thứ ba đang ngày càng tham gia sâu vào hoạt động quản trị, điều hành.

EVNNPC duy trì đà tăng trưởng, bảo đảm cung ứng điện và triển khai nhiệm vụ những tháng cuối năm 2026

EVNNPC duy trì đà tăng trưởng, bảo đảm cung ứng điện và triển khai nhiệm vụ những tháng cuối năm 2026

Tháng 8 và những ngày đầu tháng 9/2026, Tổng công ty Điện lực miền Bắc (EVNNPC) bảo đảm cung cấp điện an toàn, ổn định phục vụ sản xuất, kinh doanh và đời sống nhân dân trên địa bàn 17 tỉnh/thành phố miền Bắc. Đặc biệt, trong dịp Quốc khánh 2/9, EVNNPC bố trí gần 1.000 ca trực tại Tổng công ty và các đơn vị, chủ động chuẩn bị lực lượng, vật tư, thiết bị, phương tiện, sẵn sàng xử lý các tình huống phát sinh. Trước ảnh hưởng của bão số 4 (Narra) và mưa lớn sau bão, cán bộ, công nhân viên EVNNPC đã khẩn trương triển khai khắc phục sự cố, khôi phục cấp điện cho khách hàng tại Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hải Phòng và Bắc Ninh, góp phần bảo đảm đời sống và hoạt động sản xuất, kinh doanh của người dân, doanh nghiệp.

Fed giữ nguyên lãi suất, giá vàng có thể bật tăng mạnh

Fed giữ nguyên lãi suất, giá vàng có thể bật tăng mạnh

(CLO) Giá vàng có thể chỉ phục hồi nhẹ nếu Cục Dự trữ Liên bang Mỹ (Fed) tăng lãi suất thêm 25 điểm cơ bản như dự kiến. Tuy nhiên, nếu Fed bất ngờ giữ nguyên lãi suất, kim loại quý có thể tăng mạnh và hướng tới mốc 5.000 USD/ounce trong những tháng tới.

Dòng tiền lớn quay lại dầu khí giữa khủng hoảng năng lượng

Dòng tiền lớn quay lại dầu khí giữa khủng hoảng năng lượng

(CLO) Các văn phòng quản lý tài sản gia đình (family office), quỹ đầu tư và những nhà kinh doanh hàng hóa lớn không chỉ đặt cược vào giá dầu mà đang trực tiếp thâu tóm các tài sản năng lượng, từ mỏ dầu khí đến đường ống và cơ sở xuất khẩu.

35.000 tỷ đồng tranh chấp xây dựng: Vì sao hợp đồng ngày càng trở thành 'điểm nóng'?

35.000 tỷ đồng tranh chấp xây dựng: Vì sao hợp đồng ngày càng trở thành 'điểm nóng'?

(CLO) Các tranh chấp xây dựng đang ngày càng mang tính kỹ thuật, liên quan đến nhiều chủ thể và có giá trị lớn. Với các dự án xuyên biên giới, khác biệt về pháp luật, hợp đồng, ngôn ngữ và cách thức quản trị càng làm rủi ro gia tăng, đòi hỏi doanh nghiệp phải tính đến phương án phòng ngừa ngay từ khi ký kết.

Cỡ chữ bài viết: