Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia

Kết quả tài trợ nổi bật

Kết quả tài trợ nổi bật, Kết quả tài trợ nổi bật - NCCB KHTN

Nghiên cứu phát triển phương pháp phân tích, quan trắc và đánh giá rủi ro do các chất nhóm phthalate và siloxane tích lũy trong môi trường không khí và nước tại khu vực Hà Nội, Việt Nam

Nội dung của cụm ba công trình góp phần giải quyết vấn đề thực tiễn cấp bách mang tính toàn cầu hiện nay là ô nhiễm môi trường. Trong đó ô nhiễm môi trường do sự phát tán của các hóa chất tổng hợp đã được chứng minh có độc tính gây rối loạn nội tiết mới nổi như nhóm phthalate và siloxane đang thu hút được sự quan tâm rất lớn của cộng đồng trong những năm gần đây. Phthalate (ester của acid phthalic) và siloxane (silic hữu cơ có chứa nhóm methyl) là hai nhóm chất bao gồm nhiều đồng loại có cấu trúc phức tạp và được biết đến là các phụ gia được sử dụng rất phổ biến với hàm lượng lớn (lên tới vài phầm trăm về khối lượng) trong nhiều sản phẩm như: các vật liệu bằng nhựa, vật dụng gia đình, đồ chơi trẻ em, sản phẩm chăm sóc cá nhân, mỹ phẩm, dược phẩm và thẩm mỹ…. Do được sử dụng rộng rãi, các hóa chất này đã phát tán vào các môi trường khác nhau và thậm chí đi vào chuỗi thức ăn của con người và động vật. Đáng quan tâm hơn bởi gần đây các nhà khoa học đã tìm thấy những bằng chứng về độc tính của chúng đối với động vật trong phòng thí nghiệm. Tác động chính của các nhóm phthalate và siloxane là làm thay đổi hệ nội tiết của động vật thí nghiệm như hormone sinh sản (estrogen), hormone sinh trưởng và hệ vận động. Tuy nhiên, cho đến nay những hiểu biết về mức độ phân bố trong môi trường của nhóm hóa chất này vẫn còn rất hạn chế do thiếu các phương pháp đồng bộ và năng lực phân tích chưa đáp ứng yêu cầu. Vì vậy, việc lựa chọn hướng nghiên cứu xây dựng các phương pháp phân tích hiện đại và chính xác; khả năng xử lý và làm sạch môi trường; để nâng cao hiểu biết của cộng động về nguồn gốc, sự tích lũy, rủi ro đối với môi trường để từ đó đề ra các giải pháp nhằm quản lý, sử dụng, kiểm soát các hóa chất nhóm phthalate và siloxane một cách hiệu quả là những vấn đề hết sức quan trọng và cấp bách. Hình 1: Biểu đồ phân tích thành phần chính của phthalic acid ester (phthalate và siloxane) trong không khí tại Hà Nội (Nguồn: Science of the Total Environment, 760, 143380) Công trình thứ nhất: Nội dung của nghiên cứu này phát triển phương pháp phân tích chính xác cao, hiệu quả, đồng thời 10 hợp chất nhóm phthalate và 3 hợp chất siloxane mạch vòng trong không khí ở lượng vết. Nghiên cứu đã xác định thành phần của phthalate và siloxane trong hai pha (pha hạt và pha hơi), từ đó nhóm tác giả tính toán hằng số phân bố (Kp) và hệ số phát tán (Kow) bằng phương trình bán thực nghiệm. Nhóm tác giả cũng đã đề xuất công thức ước lượng mức độ rủi ro phơi nhiễm của các hóa chất này qua con đường hít thở không khí cho các nhóm lứa tuổi khác nhau. Nghiên cứu có ý nghĩa và giá trị khoa học quan trọng trong việc phát triển các phương pháp phân tích chính xác, hiện đại; đồng thời cung cấp những hiểu biết mới về nguồn gốc phát tán, mức độ ô nhiễm trong không khí và rủi ro phơi nhiễm ở Việt Nam do các hóa chất gây rối loạn nội tiết mới nổi nhóm phthalate và siloxane. Công trình thứ hai: Trong nghiên cứu này, phương pháp chính xác để phân tích các hợp chất siloxane mạch vòng trong môi trường nước đã được phát triển thành công dựa trên thiết bị sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS) và kỹ thuật chiết pha rắn (SPE). Phương pháp phân tích có độ thu hồi cao, độ lặp lại và độ ổn định tốt, độ lệch chuẩn nhỏ, giới hạn phát hiện thấp để có thể định lượng các chất siloxane trong mẫu nước ở mức lượng vết. Nhóm tác giả đã áp dụng phương pháp phát triển được để phân tích, quan trắc mức độ phân bố của các chất siloxane mạch vòng trong các loại mẫu nước thu thập tại khu vực nội đô Hà Nội bao gồm: nước máy, nước đóng chai, nước ao hồ và nước thải (trước và sau khi xử lý). Nghiên cứu đã cung cấp bộ số liệu đáng tin cậy về mức độ ô nhiễm, bước đầu đánh giá liều lượng rủi ro phơi nhiễm siloxane qua con đường nước uống cho các nhóm lứa tuổi khác nhau và rủi ro sinh thái cho các động vật thủy sinh do sự tích lũy của siloxane trong môi trường nước. Hình 2: Mức độ ô nhiễm của phthalic acid ester (phthalate) trong các loại mẫu nước khác nhau (Nguồn: Science of the Total Environment, 788, 147831) Công trình thứ ba: Công trình là một trong những báo cáo tiên phong về đối tượng hóa chất nhóm phthalate và mẫu nước được nghiên cứu tại Việt Nam. Nghiên cứu đã phát triển phương pháp xác định đồng thời 10 chất phthalate trong mẫu nước dựa trên kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) kết hợp với sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS). Ưu điểm của phương pháp là độ chính xác và độ ổn định cao, độ thu hồi tốt, giới hạn phát hiện thấp để có thể định danh và định lượng đồng thời 10 hợp chất nhóm phthalate trong mẫu nước ở lượng vết, tiết kiệm dung môi hữu cơ độc hại, giảm thời gian chuẩn bị mẫu và chi phí thu thập mẫu môi trường. Công trình là một trong số ít những báo cáo trên thế giới về mức độ phân bố và ô nhiễm của các

Kết quả tài trợ nổi bật

Cơ chế lan truyền ô nhiễm ven biển Nam Bộ: Giải mã nguồn gốc và tác động

Vùng biển ven bờ từ Vũng Tàu tới Kiên Giang là khu vực phát triển kinh tế – xã hội sôi động, đồng thời sở hữu hệ sinh thái phong phú của Đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, khu vực này đang đối mặt với áp lực ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng từ nhiều nguồn khác nhau – đặc biệt là từ các chất dinh dưỡng (như nitơ, phosphor) và kim loại nặng (như chì, kẽm, đồng). Sự phát triển nông nghiệp thâm canh, nuôi trồng thủy sản, công nghiệp và đô thị hóa đã làm gia tăng lượng chất thải và nước thải đổ ra sông, kênh rạch và cuối cùng chảy ra biển. Kết quả là chất lượng nước và trầm tích ven biển Nam Bộ suy giảm nghiêm trọng, đe dọa đến tính toàn vẹn của các hệ sinh thái ven bờ, từ rừng ngập mặn, đầm phá cho tới các rạn san hô cận bờ. Tình trạng này không chỉ tác động xấu đến đa dạng sinh học mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến sinh kế và sức khỏe của hàng triệu người dân vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Bên cạnh nguồn thải tại chỗ, khu vực ven biển Nam Bộ còn tiếp nhận ô nhiễm từ thượng nguồn thông qua hệ thống sông Mê Kông và sông Đồng Nai. Hai dòng sông lớn này vận chuyển phù sa và chất ô nhiễm từ lưu vực rộng hàng trăm ngàn km² trải dài qua nhiều quốc gia. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu làm thay đổi chế độ mưa lũ và mực nước biển dâng, cũng như tình trạng xâm nhập mặn gia tăng, cơ chế vận chuyển và lắng đọng các chất ô nhiễm ngày càng phức tạp. Các hiện tượng cực đoan – như mưa lớn, lũ lụt hay hạn mặn – có thể làm bùng phát sự cố ô nhiễm, chẳng hạn hiện tượng phú dưỡng dẫn tới “thủy triều đỏ” (tảo nở hoa) gây thiếu oxy cục bộ, hoặc sự tích tụ kim loại nặng cô đặc trong mùa khô. Thực tế đó đặt ra yêu cầu cấp thiết phải làm rõ: các chất ô nhiễm này bắt nguồn chủ yếu từ đâu, cơ chế truyền tải và tích tụ của chúng ra sao, và hệ quả lâu dài đối với môi trường – con người trong vùng là gì? Hình 1: Bản đồ khu vực nghiên cứu ven biển Nam Bộ. Hộp đỏ (trái) thể hiện vị trí Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) ở hạ lưu lưu vực sông Mê Công Mặc dù vấn đề ô nhiễm vùng ven biển Nam Bộ đã được nhận diện, các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào việc đánh giá hiện trạng (mức độ ô nhiễm nước, trầm tích bởi dinh dưỡng, kim loại nặng, thuốc trừ sâu, kháng sinh, vi nhựa…) hơn là giải thích nguyên nhân và cơ chế. Nhiều câu hỏi khoa học vẫn bỏ ngỏ: Ví dụ, tỉ lệ đóng góp của từng nguồn thải (nông nghiệp, đô thị, công nghiệp…) vào tổng lượng ô nhiễm là bao nhiêu? Những quá trình thuỷ động lực nào chi phối sự phân tán hay tích tụ của chất ô nhiễm trong nước biển và trầm tích? Điều kiện mùa mưa – mùa khô tác động như thế nào đến phạm vi lan truyền ô nhiễm? Và mức độ nguy hiểm sinh thái đến đâu – liệu các hệ sinh thái và chuỗi thức ăn ven biển đã bị tổn thương đáng kể hay chưa? Những khoảng trống này đòi hỏi một cách tiếp cận nghiên cứu liên ngành, kết hợp số liệu thực địa với mô hình phân tích tiên tiến để có câu trả lời toàn diện. Để giải quyết các vấn đề trên, nhóm các nhà khoa học do PGS.TS. Triệu Ánh Ngọc chủ trì đề tài “Nghiên cứu cơ chế truyền tải, tích tụ và phân tán chất ô nhiễm vùng biển ven bờ từ Vũng Tàu tới Kiên Giang” đã triển khai đề tài nghiên cứu công phu trong giai đoạn 2021–2025. Đề tài áp dụng cách tiếp cận đa ngành, lần đầu kết hợp đồng bộ các phương pháp truyền thống và hiện đại tại Việt Nam nhằm “giải mã” bài toán ô nhiễm ven biển Nam Bộ. Cụ thể, bên cạnh công tác khảo sát thực địa, thu thập hàng trăm mẫu nước, trầm tích và sinh vật tại các cửa sông, vùng ven bờ và gần bờ, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật phân tích tối tân: phân tích đồng vị bền (δ¹⁵N, δ¹³C trong hợp chất nitơ, carbon; tỷ lệ ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb trong chì) để truy tìm dấu vết nguồn gốc chất ô nhiễm, cùng với mô hình thủy động lực – chất lượng nước 3 chiều để mô phỏng quá trình lan truyền trong các kịch bản khác nhau. Song song đó, công cụ toán MixSIAR (mô hình trộn Bayesian) được triển khai nhằm định lượng phần trăm đóng góp của từng nguồn ô nhiễm vào môi trường thông qua dữ liệu đồng vị. Đáng chú ý, kỹ thuật thủy văn đồng vị được áp dụng lần đầu cho vùng ven biển Việt Nam đã cho phép phân biệt tương đối rõ dấu hiệu ô nhiễm từ phân bón nông nghiệp, nước thải sinh hoạt hay chất thải công nghiệp dựa trên các giá trị đặc trưng của δ¹⁵N và δ¹³C. Cách tiếp cận liên ngành và tích hợp này tạo nên một khung nghiên cứu toàn diện, vừa có khả năng lượng hóa mức độ ô nhiễm, vừa truy nguyên được nguồn gốc và cơ chế lan truyền các chất ô nhiễm. Kết quả nghiên cứu đã phác họa chi tiết cơ chế truyền tải, phân tán và tích tụ các chất ô nhiễm tại vùng biển ven bờ Nam Bộ. Hệ thống sông ngòi dày đặc đóng vai

Kết quả tài trợ nổi bật

Bể chứa cacbon hữu cơ trong đất vùng đồng bằng Sông Hồng: Cơ sở quan trọng giám sát chất lượng đất và phát thải khí nhà kính từ đất

Xác định bể chứa cacbon hữu cơ trong đất: Cơ sở tham chiếu biến động SOC trong tương lai Nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu và hướng tới mục tiêu Net Zero năm 2050 của Việt Nam, đề tài “Nghiên cứu xác định bể chứa cacbon hữu cơ trong đất vùng đồng bằng Sông Hồng phục vụ giám sát chất lượng đất và phát thải khí nhà kính từ đất”, mã số: ĐTĐL.CN-49/21, do TS. Nguyễn Thanh Tuấn làm chủ nhiệm đề tài; Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam là Cơ quan chủ trì, đã được triển khai từ năm 2021 và hoàn thành đầu năm 2025 với những đóng góp mới mang tính đột phá. Đất vừa là bể chứa vừa là một nguồn phát thải cacbon trên cạn, có ảnh hưởng lớn đến chu trình cacbon toàn cầu. Cacbon hữu cơ trong đất (SOC) đóng vai trò đặc biệt quan trọng đối với độ phì của đất và chu trình cacbon toàn cầu (Peng-Tao và nnk, 2014). Vì vậy, SOC đã được lựa chọn làm chỉ thị để đánh giá sức khỏe đất và chỉ thị để theo dõi, giám sát thực hiện một trong các mục tiêu phát triển bền vững của Liên Hợp Quốc. Để theo dõi, giám sát và đánh giá sự thay đổi trữ lượng SOC ở quy mô vùng cần thiết xây dựng đường cơ sở (baseline) trữ lượng SOC hay sự phân hóa không gian trữ lượng SOC tham chiếu ở các bể cacbon trong đất, đặc biệt ở đất canh tác nông nghiệp thay đổi hàng năm. Đây là cơ sở để sau 5 năm hay 10 năm và hơn nữa trong tương lai cho phép chúng ta đánh giá sự tăng hay giảm trữ lượng SOC ở các bể cacbon, cung cấp cơ sở xác định lượng khí nhà kính phát thải từ đất sản xuất nông nghiệp thông qua công thức chuyển đổi, từ đó có thể hình thành tín chỉ cacbon từ đất sản xuất nông nghiệp. Bên cạnh đó, sự biến động SOC cho phép đánh giá sơ bộ chất lượng đất thông qua các chỉ tiêu như hàm lượng đạm… Việc giám sát biến động trữ lượng SOC hiệu quả cho phép xác định các biện pháp quản lý đất đai hợp lý, nhằm vừa đảm bảo an ninh lương thực, vừa bảo tồn SOC, tăng cường cố định và lưu trữ cacbon trong đất từ khí quyển. Vùng đồng bằng Sông Hồng (ĐBSH) bao gồm 11 tỉnh và thành phố trực thuộc Trung ương (Hà Nội, Quảng Ninh, Hải Phòng, Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Dương, Vĩnh Phúc, Hà Nam, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình), được xem là một trong các vựa lúa của Việt Nam. Vùng ĐBSH được đánh giá bị ảnh hưởng nặng nề dưới tác động của BĐKH và nước biển dâng; trong đó, các loại sử dụng đất và hoạt động nhân sinh trên đất có thể được xem là là đối tượng chịu tác động mạnh nhất. Việc xác định các bể chứa cacbon trong đất nông nghiệp vùng đồng bằng Sông Hồng là một trong những bước quan trọng trong giám sát chất lượng đất và phát thải khí nhà kính từ đất. Những đóng góp mới của đề tài Về khoa học, ở quy mô điểm, đề tài đã lần đầu tiên ứng dụng thành công nghệ quang phổ ở dải sóng khả kiến và cận hồng ngoại để đo tính hàm lượng cacbon hữu cơ trong mẫu đất vùng đồng bằng Sông Hồng, Việt Nam với sự hỗ trợ của mô hình toán học trong tiền xử lý dữ liệu phổ, lập mô hình và phân chia tập dữ liệu mẫu. Ở quy mô vùng, đề tài đã lần đầu tiên ứng dụng mô hình trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu viễn thám và một số dữ liệu sẵn có khác ước tính sự phân bố hàm lượng cacbon hữu cơ ở tầng đất 0 – 20 cm ở vùng đồng bằng Sông Hồng, Việt Nam. Công nghệ quang phổ ở dải sóng khả kiến và cận hồng ngoại để đo tính hàm lượng cacbon hữu cơ trong mẫu đất có thể mở ra hướng nghiên cứu ứng dụng mới. Ngoài ra, đề tài đã xác định được chủng vi khuẩn 457-22, K8.4 và chủng nấm 471b-01, 578.2-02 có hoạt tính cao trong phân hủy chất hữu cơ trong đất vùng nghiên cứu. Hình 1. Minh họa dữ liệu phổ thô của 10 mẫu đất và kết quả tiền xử lý phổ của 15 phương pháp, hàm lượng SOC (%) được thể hiện theo màu Về mặt thực tiễn, đề tài đã lần đầu tiên xác định các bể SOC cho các loại đất canh tác nông nghiệp chính vùng đồng bằng Sông Hồng, Việt Nam, xây dựng đường cơ sở trữ lượng cacbon hữu cơ trong đất ở tầng đất 0 – 20 cm, 0 – 30 cm, ở lớp đất 0 – 1 m cho các bể cacbon đất chính phục vụ việc giám sát trữ lượng SOC, giám sát chất lượng đất thông qua hàm lượng đạm tổng số. Nhiệm vụ đã xác định được khối lượng cacbon hữu cơ trong đất ở tầng đất 0 – 20 cm, 0 – 30 cm, trên cơ sở đó xác định tiềm năng cố định cacbon của các bể cacbon đất chính ở lớp đất 0 – 30 cm. Đề tài đã đề xuất 03 nhóm giải pháp nâng cao hàm lượng cacbon hữu cơ trong đất, giảm phát thải khí nhà kính từ đất và đảm bảo năng suất cây trồng. 3 nhóm giải pháp: (1) Nhóm giải pháp về chính sách, (2) Nhóm giải pháp về tổ chức thực hiện, (3) Nhóm các giải pháp cụ thể cho vùng đồng bằng Sông Hồng. Hơn nữa, 02 chủng vi khuẩn,

Kết quả tài trợ nổi bật, Kết quả tài trợ nổi bật - NCCB KHTN

Nghiên cứu phát triển phương pháp phân tích, quan trắc và đánh giá rủi ro do các chất nhóm phthalate và siloxane tích lũy trong môi trường không khí và nước tại khu vực Hà Nội, Việt Nam

Nội dung của cụm ba công trình góp phần giải quyết vấn đề thực tiễn cấp bách mang tính toàn cầu hiện nay là ô nhiễm môi trường. Trong đó ô nhiễm môi trường do sự phát tán của các hóa chất tổng hợp đã được chứng minh có độc tính gây rối loạn nội tiết mới nổi như nhóm phthalate và siloxane đang thu hút được sự quan tâm rất lớn của cộng đồng trong những năm gần đây. Phthalate (ester của acid phthalic) và siloxane (silic hữu cơ có chứa nhóm methyl) là hai nhóm chất bao gồm nhiều đồng loại có cấu trúc phức tạp và được biết đến là các phụ gia được sử dụng rất phổ biến với hàm lượng lớn (lên tới vài phầm trăm về khối lượng) trong nhiều sản phẩm như: các vật liệu bằng nhựa, vật dụng gia đình, đồ chơi trẻ em, sản phẩm chăm sóc cá nhân, mỹ phẩm, dược phẩm và thẩm mỹ…. Do được sử dụng rộng rãi, các hóa chất này đã phát tán vào các môi trường khác nhau và thậm chí đi vào chuỗi thức ăn của con người và động vật. Đáng quan tâm hơn bởi gần đây các nhà khoa học đã tìm thấy những bằng chứng về độc tính của chúng đối với động vật trong phòng thí nghiệm. Tác động chính của các nhóm phthalate và siloxane là làm thay đổi hệ nội tiết của động vật thí nghiệm như hormone sinh sản (estrogen), hormone sinh trưởng và hệ vận động. Tuy nhiên, cho đến nay những hiểu biết về mức độ phân bố trong môi trường của nhóm hóa chất này vẫn còn rất hạn chế do thiếu các phương pháp đồng bộ và năng lực phân tích chưa đáp ứng yêu cầu. Vì vậy, việc lựa chọn hướng nghiên cứu xây dựng các phương pháp phân tích hiện đại và chính xác; khả năng xử lý và làm sạch môi trường; để nâng cao hiểu biết của cộng động về nguồn gốc, sự tích lũy, rủi ro đối với môi trường để từ đó đề ra các giải pháp nhằm quản lý, sử dụng, kiểm soát các hóa chất nhóm phthalate và siloxane một cách hiệu quả là những vấn đề hết sức quan trọng và cấp bách. Hình 1: Biểu đồ phân tích thành phần chính của phthalic acid ester (phthalate và siloxane) trong không khí tại Hà Nội (Nguồn: Science of the Total Environment, 760, 143380) Công trình thứ nhất: Nội dung của nghiên cứu này phát triển phương pháp phân tích chính xác cao, hiệu quả, đồng thời 10 hợp chất nhóm phthalate và 3 hợp chất siloxane mạch vòng trong không khí ở lượng vết. Nghiên cứu đã xác định thành phần của phthalate và siloxane trong hai pha (pha hạt và pha hơi), từ đó nhóm tác giả tính toán hằng số phân bố (Kp) và hệ số phát tán (Kow) bằng phương trình bán thực nghiệm. Nhóm tác giả cũng đã đề xuất công thức ước lượng mức độ rủi ro phơi nhiễm của các hóa chất này qua con đường hít thở không khí cho các nhóm lứa tuổi khác nhau. Nghiên cứu có ý nghĩa và giá trị khoa học quan trọng trong việc phát triển các phương pháp phân tích chính xác, hiện đại; đồng thời cung cấp những hiểu biết mới về nguồn gốc phát tán, mức độ ô nhiễm trong không khí và rủi ro phơi nhiễm ở Việt Nam do các hóa chất gây rối loạn nội tiết mới nổi nhóm phthalate và siloxane. Công trình thứ hai: Trong nghiên cứu này, phương pháp chính xác để phân tích các hợp chất siloxane mạch vòng trong môi trường nước đã được phát triển thành công dựa trên thiết bị sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS) và kỹ thuật chiết pha rắn (SPE). Phương pháp phân tích có độ thu hồi cao, độ lặp lại và độ ổn định tốt, độ lệch chuẩn nhỏ, giới hạn phát hiện thấp để có thể định lượng các chất siloxane trong mẫu nước ở mức lượng vết. Nhóm tác giả đã áp dụng phương pháp phát triển được để phân tích, quan trắc mức độ phân bố của các chất siloxane mạch vòng trong các loại mẫu nước thu thập tại khu vực nội đô Hà Nội bao gồm: nước máy, nước đóng chai, nước ao hồ và nước thải (trước và sau khi xử lý). Nghiên cứu đã cung cấp bộ số liệu đáng tin cậy về mức độ ô nhiễm, bước đầu đánh giá liều lượng rủi ro phơi nhiễm siloxane qua con đường nước uống cho các nhóm lứa tuổi khác nhau và rủi ro sinh thái cho các động vật thủy sinh do sự tích lũy của siloxane trong môi trường nước. Hình 2: Mức độ ô nhiễm của phthalic acid ester (phthalate) trong các loại mẫu nước khác nhau (Nguồn: Science of the Total Environment, 788, 147831) Công trình thứ ba: Công trình là một trong những báo cáo tiên phong về đối tượng hóa chất nhóm phthalate và mẫu nước được nghiên cứu tại Việt Nam. Nghiên cứu đã phát triển phương pháp xác định đồng thời 10 chất phthalate trong mẫu nước dựa trên kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) kết hợp với sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS). Ưu điểm của phương pháp là độ chính xác và độ ổn định cao, độ thu hồi tốt, giới hạn phát hiện thấp để có thể định danh và định lượng đồng thời 10 hợp chất nhóm phthalate trong mẫu nước ở lượng vết, tiết kiệm dung môi hữu cơ độc hại, giảm thời gian chuẩn bị mẫu và chi phí thu thập mẫu môi trường. Công trình là một trong số ít những báo cáo trên thế giới về mức độ phân bố và ô nhiễm của các

Kết quả tài trợ nổi bật

Thái Bình: Mô hình trồng dưa thơm và hoa công nghệ cao – hướng đi bền vững cho nông nghiệp hiện đại

Trong hành trình đổi mới và hiện đại hóa ngành nông nghiệp, tỉnh Thái Bình đã ghi dấu ấn với một mô hình tiêu biểu, kết hợp hài hòa giữa khoa học công nghệ và lợi thế thổ nhưỡng địa phương. Đó là dự án “Ứng dụng khoa học công nghệ xây dựng mô hình sản xuất và xử lý sau thu hoạch một số loại dưa thơm và hoa chất lượng cao gắn với tiêu thụ sản phẩm” do Công ty Cổ phần Thương mại Tổng hợp Toan Vân chủ trì. Dự án được triển khai từ năm 2022 đến năm 2025 thuộc Chương trình hỗ trợ ứng dụng, chuyển giao tiến bộ khoa học và công nghệ thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội nông thôn, miền núi, vùng dân tộc thiểu số giai đoạn 2016-2025; Dự án tập trung vào ba nhóm nội dung chính: sản xuất cây giống và trồng thương phẩm (dưa thơm, hoa các loại), ứng dụng công nghệ bảo quản – chế biến sau thu hoạch, và xây dựng chuỗi liên kết tiêu thụ sản phẩm. Với mục tiêu đưa sản xuất nông nghiệp lên một tầm cao mới, dự án không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế, mà còn góp phần chuyển dịch cơ cấu cây trồng, tạo việc làm và nâng cao trình độ kỹ thuật cho người dân. Một trong những điểm sáng của dự án là việc triển khai đồng thời nhiều mô hình sản xuất quy mô lớn, ứng dụng quy trình VietGAP và công nghệ nhà lưới hiện đại. Cụ thể, mô hình sản xuất cây giống dưa thơm (dưa vàng, dưa vân lưới) đã cung cấp gần 48.000 cây giống đạt tiêu chuẩn, tỷ lệ sống tới 97%. Các mô hình sản xuất dưa thương phẩm gồm: trồng dưa vân lưới trong nhà lưới (5.000 m²/vụ) và trồng dưa vàng ngoài đồng ruộng (2,5 ha/vụ), mỗi năm 2 vụ, cho sản lượng ấn tượng với tổng cộng hơn 272 tấn quả trong hai năm. Hình 1: mô hình sản xuất dưa thơm Đáng chú ý, chất lượng dưa đạt tiêu chuẩn cao, độ Brix từ 13,4–15,2%, trọng lượng trung bình mỗi quả gần 1,7kg – đáp ứng nhu cầu thị trường cao cấp. Thời gian thu hoạch ngắn, cây phát triển ổn định, ít sâu bệnh, phù hợp với điều kiện canh tác tại địa phương. Không chỉ tập trung vào cây ăn quả, dự án còn đầu tư lớn vào sản xuất hoa chất lượng cao. Các loại hoa được lựa chọn gồm tulip, lily, đồng tiền, cúc, lay ơn – đều là những giống có giá trị kinh tế cao, thường được sử dụng trong dịp lễ Tết và nhu cầu trang trí đô thị. Tổng diện tích hoa trồng trong nhà lưới và ngoài đồng ruộng lên tới hơn 6,6 ha trong 2 năm, sản xuất trên 340.000 cây hoa thành phẩm. Trong đó, tỷ lệ cây đạt chất lượng luôn ở mức rất cao: tulip đạt 94%, lily từ 96–98%, hoa đồng tiền và cúc gần như đạt tuyệt đối (99–100%). Hình 2: mô hình sản xuất hoa chất lượng cao Một điểm đáng chú ý khác là mô hình sơ chế và bảo quản sau thu hoạch – thường là khâu yếu trong sản xuất nông nghiệp – đã được đầu tư đúng mức. Dưa thơm được sấy lạnh, đạt độ ẩm lý tưởng 5–15%, cho năng suất 5kg khô/100kg tươi. Hoa cúc sấy lạnh cho năng suất 10kg khô/100kg tươi và đã được chứng nhận OCOP 3 sao – khẳng định giá trị gia tăng và khả năng tiêu thụ sản phẩm theo hướng hàng hóa. Không dừng lại ở sản xuất, dự án còn xây dựng mạng lưới tiêu thụ bài bản với hơn 350.000 cây hoa các loại được phân phối trong và ngoài tỉnh. Sản phẩm không chỉ xuất hiện tại các chợ đầu mối, cửa hàng nông sản mà còn tiếp cận kênh thương mại hiện đại. Đây là bước tiến quan trọng, từng bước hình thành chuỗi giá trị nông sản bền vững từ sản xuất – sơ chế – bảo quản – tiêu thụ. Về mặt nhân lực, dự án đã đào tạo 10 kỹ thuật viên có tay nghề cao, đồng thời tổ chức tập huấn cho 200 lượt người dân. Hoạt động đào tạo không chỉ giúp chuyển giao công nghệ, mà còn tạo ra đội ngũ “nông dân công nghệ” – những người có thể làm chủ kỹ thuật, sáng tạo trong canh tác và tự tin trong liên kết thị trường. Có thể khẳng định, mô hình trồng dưa thơm và hoa công nghệ cao tại Thái Bình do Công ty Toan Vân triển khai đã mang lại hiệu quả rõ rệt về kinh tế, xã hội và môi trường. Đây không chỉ là một dự án, mà là một hướng đi thực tiễn, thiết thực và khả thi trong tiến trình hiện đại hóa nông nghiệp – nông thôn. Kết quả dự án góp phần thiết lập nền sản xuất nông nghiệp công nghệ cao, nâng tầm giá trị sản phẩm địa phương và là cơ sở quan trọng để nhân rộng ra các địa phương khác trong tỉnh và vùng đồng bằng Bắc Bộ. Nguồn: Phòng Quản lý nhiệm vụ chuyển tiếp   

Kết quả tài trợ nổi bật

Nghiên cứu kháng sinh nano trong chăn nuôi gia cầm: Giải pháp mới hướng tới nông nghiệp an toàn, bền vững

Trong bối cảnh ngành chăn nuôi đang đối mặt với thách thức về tình trạng lạm dụng kháng sinh và nguy cơ tồn dư trong thực phẩm, nhóm nghiên cứu do PGS.TS. Hà Phương Thư (Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) chủ trì đã thực hiện đề tài khoa học “Nghiên cứu phát triển kháng sinh nano thực vật, kháng sinh nano và đánh giá hiệu quả của chúng nhằm ứng dụng trong chăn nuôi gia cầm” (mã số 06/2020/TN). Đề tài được Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) tài trợ, và đã đem lại nhiều kết quả tích cực, mở ra hướng đi mới cho chăn nuôi an toàn, bền vững. Kháng sinh nano – Giải pháp công nghệ từ vật liệu tiên tiến Điểm nhấn quan trọng của đề tài là sự phát triển thành công các hệ kháng sinh nano thế hệ mới, bao gồm: Kháng sinh nano từ thảo dược (tỏi, diệp hạ châu); Kháng sinh nano tổng hợp (Doxycycline, Florfenicol kết hợp nano bạc). Các chế phẩm này có kích thước hạt siêu nhỏ (<100 nm), độ ổn định cao và khả năng giải phóng hoạt chất theo thời gian, giúp nâng cao hiệu quả kháng khuẩn. Đặc biệt, thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy sản phẩm có khả năng tiêu diệt các chủng vi khuẩn đã kháng thuốc – một vấn đề nan giải của ngành chăn nuôi hiện nay. Nano hóa kháng sinh TV từ Tỏi/Diệp hạ châu + nano Ag Ứng dụng thực tế: Hiệu quả được chứng minh tại mô hình trang trại Mô hình thử nghiệm được triển khai tại trang trại chăn nuôi gà thịt ở huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang. Kết quả đánh giá cho thấy: Giảm 10 lần liều lượng kháng sinh sử dụng so với đối chứng Tỷ lệ sống của đàn gà đạt 98%, cao hơn so với lô đối chứng (94%) Dư lượng kháng sinh trong thịt gà chỉ còn 35 µg/kg, thấp hơn nhiều so với mức 197 µg/kg ở nhóm đối chứng và đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm Các chỉ số trên cho thấy tính an toàn, hiệu quả và khả năng áp dụng thực tiễn của sản phẩm, đồng thời góp phần giảm thiểu tồn dư kháng sinh trong thực phẩm – một trong những mục tiêu quan trọng trong phát triển nông nghiệp sạch. Thử nghiệm tại Trang trại chăn nuôi Kim Tân Minh, Bắc Giang Phát triển công nghệ và tiềm năng ứng dụng Cùng với kết quả nghiên cứu chuyên môn, đề tài cũng đạt được những thành tựu đáng kể về mặt công nghệ và chuyển giao: Hoàn thiện quy trình sản xuất ở quy mô pilot 100 lít/mẻ Được cấp 02 Bằng độc quyền sáng chế, vượt chỉ tiêu đặt ra Công bố 02 bài báo trên các tạp chí quốc tế uy tín và 01 báo cáo tại hội nghị chuyên ngành trong nước Những kết quả này thể hiện tính mới, khả năng ứng dụng cao và tiềm năng thương mại hóa của sản phẩm, mở ra cơ hội chuyển giao công nghệ vào sản xuất thực tiễn. Các công bố nổi bật của đề tài mã số 06/2020/TN Đề tài là minh chứng tiêu biểu cho việc ứng dụng vật liệu nano trong lĩnh vực nông nghiệp, góp phần quan trọng vào việc xây dựng mô hình chăn nuôi bền vững, hạn chế sử dụng kháng sinh truyền thống và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng. Đề tài được tài trợ thực hiện bởi nhiệm vụ KH&CN tiềm năng – Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED). Nguồn: Phòng Quản lý Nghiên cứu ứng dụng  

Kết quả tài trợ nổi bật, Kết quả tài trợ nổi bật - NCCB KHTN

Kết nối vật lý hạt với vũ trụ sớm

Vũ trụ sớm là hệ lượng tử, tuy nhiên bất tuân các định luật về vật lý lượng tử chúng ta biết. Tại Bigbang, hiệu ứng hấp dẫn lượng tử chi phối, nhưng hấp dẫn Einstein chỉ là cổ điển, không tự hợp khi lượng tử hóa cho mô tả Bigbang. Sau Bigbang, vũ trụ giãn nở lạm phát, pha này không xuất hiện trong các lý thuyết đã biết. Sau lạm phát, bất đối xứng vật chất phản vật chất và vật chất tối được sinh ra, tuy nhiên không thể mô tả trong mô hình chuẩn về hạt cơ bản. Neutrino xuất hiện từ vũ trụ sớm, nhưng dao động neutrino cũng không thể giải thích trong mô hình chuẩn. Khối lượng neutrino, bất đối xứng vật chất phản vật chất, vật chất tối, và lạm phát vũ trụ là những vấn đề lớn, quan trọng của vật lý học hiện đại. Các dị thường vật lý mới ở LHC và các thực nghiệm khác xuất hiện, thu hút sự quan tâm. Hiểu được chúng sẽ cho chúng ta xác định được vũ trụ sớm, tiếp cận đến Bigbang, và luận giải về trạng thái hiện tại của vũ trụ. Các vấn đề trên có tính thời sự, được thảo luận sôi nổi trên toàn thế giới (điển hình: Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản) không trừ Việt Nam, trên cả phương diện thực nghiệm lẫn lý thuyết, nhiều năm qua. Đề xuất truyền thống nhằm mở rộng mô hình chuẩn và thuyết tương đối rộng (siêu đối xứng, thêm chiều, thống nhất lớn, v.v.) chỉ giải quyết riêng lẻ vấn đề và cho một số dự đoán mâu thuẫn thực nghiệm. Thành công của nguyên lý đối xứng chuẩn trong mô tả các tương tác của tự nhiên (điện từ, yếu, mạnh, hấp dẫn) gợi ý tồn tại một đối xứng chuẩn cơ bản hơn, đối xứng chuẩn tối – dark gauge symmetry, có thể cầu nối đến bí ẩn Bigbang, giải thích trọn vẹn các vấn đề trên. Chúng tôi đã đề xuất một đề tài nghiên cứu mạnh, trong đó nguyên lý chuẩn tối, “Kết nối vật lý hạt với vũ trụ sớm”, được xác định cụ thể bằng ba mô hình mới sau: 1) Mô hình với đối xứng Abelian tối; 2) Mô hình với đối xứng không Abelian tối; 3) Mô hình thống nhất lớn tối. Tìm được một lý thuyết mở rộng cho hiểu về vũ trụ sớm và Bigbang là một trong những bài toán lớn nhất của vật lý học hiện đại thế kỷ thứ 21 này. Vì vậy, đề xuất trên nhằm tìm một luật cơ bản hơn thay thế các lý thuyết đã biết chi phối vũ trụ sớm là hoàn toàn mới, có ý nghĩa khoa học cao. Ở thang lạm phát, lý thuyết này làm việc với không thời gian cong, cho phép mô tả động lực lạm phát, hiệu ứng với hấp dẫn, và đặc biệt cách trường lạm phát sinh bức xạ và vật chất quan sát ngày nay. Lý thuyết sẽ hội tụ đến Bigbang, cho phép thăm dò Bigbang, nhưng không mô tả Bigbang vì lượng tử hóa trường hấp dẫn nằm ngoài phạm vi của đề tài. Các dị thường vật lý mới đang được chứng minh bởi LHC và các thực nghiệm khác chỉ ra manh mối cho sự tồn tại của nguyên lý chuẩn tối. Nó giải thích các vấn đề thực nghiệm vật lý hạt và vũ trụ học, giúp cộng đồng vật lý có cái nhìn sâu, rộng hơn về một thế giới vi mô có thể.   Nhiều thập kỷ qua, cộng đồng khoa học thế giới trong đó có nhóm nghiên cứu của GS.TS. Phùng Văn Đồng (xem Hình 2)  nghiên cứu về vấn đề này và chỉ ra rằng tồn tại một nguyên lý tổng quát, cho giải quyết tích hợp các vấn đề thực nghiệm đã nêu. Trên con đường tìm nguyên lý đó, chúng ta đã có những bước tiến lớn, như cơ chế seesaw, cơ chế scotogenic, nguyên lý chuẩn bền vật chất tối, v.v. Nguyên lý chuẩn tối nếu được kiểm chứng sẽ là một cuộc cách mạng trong nhận thức của chúng ta về vũ trụ sớm. Nhóm nghiên cứu đã có những công trình ảnh hưởng trên con đường tìm lý thuyết mới, như mô hình 3-3-1-1 đoạt Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2016 (TS.Phùng Văn Đồng) và lý thuyết hấp dẫn có khối lượng phi tuyến cũng đạt giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2018 (TS. Đỗ Quốc Tuấn). Nhóm nghiên cứu gồm 15 thành viên chủ chốt làm về vật lý năng lượng cao và vũ trụ học, hợp tác với nhau nhiều năm và tự đào tạo nguồn nhân lực cho mình, đã thực hiện nhiều đề tài nghiên cứu cơ bản do Quỹ NAFOSTED với nhiều kết quả công bố được đánh giá rất tốt. GS.TS. Phùng Văn Đồng đã thực hiện 5 đề tài nghiên cứu cơ bản do Quỹ NAFOSTED tài trợ, là tác giả chính của 70 bài ISI uy tín. PGS.TS. Đỗ Quốc Tuấn đã thực hiện 2 nghiên cứu cơ bản do Quỹ NAFOSTED tài trợ, công bố được 30 bài báo thuộc Danh mục tạp chí ISI có uy tín. TS. Đỗ Thị Hương đã thực hiện 3 nghiên cứu cơ bản do Quỹ NAFOSTED tài trợ, công bố được 40 bài báo thuộc Danh mục tạp chí ISI có uy tín. GS.TS. Đặng Văn Soa đã hoàn thành 3 nghiên cứu cơ bản do Quỹ NAFOSTED tài trợ, công bố được 40 bài báo thuộc Danh mục tạp chí ISI có uy tín. TS. Trần Văn Quế và TS. Dương Văn Lợi công bố được 40 bài báo thuộc Danh mục tạp chí ISI có uy tín, là các nhà vật lý trẻ đang tích cực nghiên cứu và đạt được các thành tích đáng khích

Kết quả tài trợ nổi bật

Biến rác thải thành điện và nhiên liệu sạch: Hướng đi mới cho nông thôn Việt Nam

Trong bối cảnh chuyển đổi năng lượng và thực hiện cam kết Net Zero, một nhóm nghiên cứu do GS.TSKH. Bùi Văn Ga (Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng) chủ trì đã hoàn thành đề tài “Mô-đun sản xuất điện hòa lưới công suất nhỏ từ chất thải sinh hoạt và sản xuất ở nông thôn”, mang lại những kết quả đột phá, vừa giải quyết bài toán môi trường, vừa mở ra triển vọng phát triển năng lượng sạch cho khu vực nông thôn. Theo nhóm nghiên cứu, rác thải sinh hoạt và sản xuất không chỉ là gánh nặng môi trường mà còn là nguồn tài nguyên quý giá nếu được xử lý đúng cách. Hiện nay, phần lớn chất thải rắn sau tái chế vẫn phải đem chôn lấp, gây ô nhiễm đất, nước, phát thải khí nhà kính (CH₄, CO₂) và lãng phí tài nguyên. Trong khi đó, năng lượng sinh khối (biomass) được đánh giá có tiềm năng lớn, đứng thứ tư sau than đá, dầu mỏ và khí đốt. Nếu chuyển hóa thành nhiên liệu khí tổng hợp (syngas) để sản xuất điện, lượng CO₂ phát thải sẽ được cây xanh hấp thụ, góp phần cân bằng carbon thay vì tạo ra CH₄ – loại khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh gấp 20 lần. Điểm đặc biệt của công trình là mô-đun điện-rác tích hợp trong hệ thống năng lượng tái tạo lai (HRES), kết hợp điện mặt trời, điện gió, biomass và công nghệ sản xuất hydrogen xanh. Trong đó, rác khó phân hủy được nén thành viên nhiên liệu RDF để khí hóa thành syngas, còn rác hữu cơ dễ phân hủy dùng sản xuất biogas. Hai loại khí này, sau khi lọc sạch, được hòa trộn cùng hydrogen tạo ra từ điện phân nước nhờ nguồn năng lượng tái tạo. Hỗn hợp nhiên liệu linh hoạt này được đưa vào động cơ đốt trong cải tiến để phát điện, đồng thời có thể đấu nối trực tiếp vào lưới điện. Sơ đồ tổng thể hệ thống năng lượng tái tạo lai solar-wind-biomass Phân tích bằng phần mềm HOMER cho thấy, phương án mô-đun điện-rác kết hợp sản xuất hydrogen có hiệu quả kinh tế tương đương với mô-đun không sản xuất hydrogen, nhưng lại giảm phát thải CO₂ nhiều hơn. Hydrogen tạo ra còn có thể được sử dụng như nhiên liệu sạch cho xe gắn máy – phương tiện phổ biến ở nông thôn. Đặc biệt, xe máy sử dụng pin nhiên liệu hydrogen có mức phát thải khí nhà kính chỉ bằng 15% so với xe điện accu, đồng thời có ưu thế về thời gian nạp nhiên liệu nhanh và quãng đường hoạt động dài. Để khắc phục những hạn chế kỹ thuật của biomass, nhóm nghiên cứu đã đề xuất nhiều giải pháp: ép rác thành viên RDF để tăng mật độ năng lượng gấp 10 lần, sử dụng không khí giàu oxygen để nâng nhiệt trị syngas lên gấp đôi, áp dụng vật liệu lọc H₂S mới từ bentonite và zeolite tái sinh nhằm kéo dài tuổi thọ động cơ. Ngoài ra, động cơ tĩnh tại truyền thống đã được cải tạo bằng hệ thống vòi phun kép điều khiển điện tử, giúp sử dụng linh hoạt hỗn hợp syngas – biogas – hydrogen. Chế biến biomass thành viên nén nhiên liệu RDF Một hướng nghiên cứu đáng chú ý khác là phối hợp hydrogen với xăng sinh học. Khi bổ sung hydrogen, các vấn đề kỹ thuật của xăng sinh học hàm lượng ethanol cao (ăn mòn, khó khởi động ở nhiệt độ thấp, giảm quãng đường di chuyển) đều được cải thiện đáng kể, hỗ trợ lộ trình tăng tỷ lệ E10, E20 trong tương lai. Kết quả nghiên cứu mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi: từ mô-đun sản xuất điện nhỏ phục vụ hộ gia đình, hợp tác xã, đến hệ thống năng lượng tái tạo lai kết hợp sản xuất hydrogen xanh cho cộng đồng nông thôn; từ việc cải tiến động cơ hiện có sang chế tạo xe máy hydrogen – xăng sinh học, tiến tới xe máy pin nhiên liệu hydrogen. Đề tài không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn, khi góp phần xử lý rác thải, giảm phát thải khí nhà kính, tiết kiệm năng lượng hóa thạch, đồng thời tạo động lực cho ngành công nghiệp năng lượng tái tạo ở Việt Nam. Trong bối cảnh Chính phủ đã công bố lộ trình dừng phương tiện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch từ năm 2040, công trình của nhóm GS. Bùi Văn Ga được kỳ vọng sẽ là giải pháp hiệu quả, góp phần hiện thực hóa cam kết Net Zero vào năm 2050. Nguồn: Phòng Quản lý nhiệm vụ Nghiên cứu ứng dụng  

Kết quả tài trợ nổi bật, Tin tức

Mô hình trồng hoa ứng dụng công nghệ cao – hướng đi mới cho nông nghiệp ven đô Hà Nội

Giữa nhịp chuyển mình mạnh mẽ của nền nông nghiệp Thủ đô, một mô hình đặc biệt đang lặng lẽ nở rộ nơi vùng ven đô Gia Lâm – mô hình trồng hoa lan hồ điệp và hoa đồng tiền ứng dụng công nghệ tiên tiến. Không chỉ tạo nên những vườn hoa rực rỡ sắc màu, dự án còn mở ra một hướng đi mới: kết hợp giữa khoa học hiện đại và kinh nghiệm canh tác truyền thống, từ đó nâng cao thu nhập cho nông dân, phát triển kinh tế nông thôn và tiến tới nền nông nghiệp sinh thái, thông minh và bền vững. Dự án mang tên “Ứng dụng công nghệ tiên tiến xây dựng mô hình sản xuất hoa lan hồ điệp và hoa đồng tiền trồng chậu cho vùng ngoại thành Hà Nội” được khởi động từ cuối năm 2022, thuộc Chương trình hỗ trợ ứng dụng, chuyển giao tiến bộ khoa học và công nghệ thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội nông thôn, miền núi, vùng dân tộc thiểu số đoạn 2016–2025 do Bộ Khoa học và Công nghệ phê duyệt. Tổ chức chủ trì là Công ty TNHH Nông nghiệp Công nghệ cao Gia Lâm, phối hợp với Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Hoa, Cây cảnh, Viện Nghiên cứu Rau quả là Tổ chức hỗ trợ ứng dụng công nghệ. Với tổng kinh phí lên tới 7,5 tỷ đồng (trong đó 3,38 tỷ là vốn từ ngân sách trung ương), dự án đặt mục tiêu hình thành mô hình sản xuất hoa chất lượng cao, ứng dụng đồng bộ công nghệ hiện đại, đồng thời đào tạo kỹ thuật và chuyển giao tri thức cho nông dân địa phương. Không giống những dự án “trình diễn công nghệ” chỉ mang tính hình thức, mô hình tại Gia Lâm được triển khai bài bản với hai loại cây trồng chủ lực: hoa lan hồ điệp và hoa đồng tiền – hai loại hoa có giá trị kinh tế cao, nhu cầu thị trường lớn, đặc biệt vào dịp lễ Tết. Trên diện tích 1.700m² nhà màng, mô hình hoa lan hồ điệp cho ra 30.000 cây thương phẩm mỗi năm, cùng 30.000 cây lan 12 tháng tuổi làm giống. Cây phát triển khỏe, tỷ lệ đạt chuẩn trên 90%, hoa nở đều, đúng thời điểm, bền màu và có giá trị cao. Trong khi đó, mô hình hoa đồng tiền được triển khai trên 4.000m² đất, sản xuất 32.000 chậu mỗi năm. Cây sinh trưởng đồng đều, cao 25–30cm, 3–4 nụ hoa/chậu, giữ hoa lâu, được thị trường tiêu dùng đánh giá cao về chất lượng. Hình 1: mô hình sản xuất hoa lan hồ điệp           Điểm nổi bật nhất của dự án chính là việc ứng dụng toàn diện các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào quy trình sản xuất. Hệ thống nhà màng được đầu tư hiện đại, trang bị điều hòa công nghiệp hai chiều để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm. Các khâu tưới tiêu, phun sương, bổ sung dinh dưỡng đều được điều khiển tự động bằng hệ thống cảm biến và phần mềm quản lý thông minh. Cây giống được nuôi cấy mô trong phòng thí nghiệm đảm bảo sạch bệnh, đồng nhất về chất lượng và sinh trưởng ổn định. Nhờ vậy, toàn bộ quá trình sản xuất hoa gần như không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết – điều mà phương pháp canh tác truyền thống khó kiểm soát được. Hình 2: mô hình sản xuất hoa đồng tiền           Cùng với việc đầu tư hạ tầng kỹ thuật, dự án cũng đặc biệt chú trọng công tác đào tạo và chuyển giao công nghệ. Sáu kỹ thuật viên của doanh nghiệp đã được đào tạo bài bản, nắm vững quy trình trồng, chăm sóc và xử lý sinh trưởng của cây hoa. Đồng thời, hai lớp tập huấn đã được tổ chức, với sự tham gia của hơn 100 lượt nông dân tại địa phương. Những người từng quen tay với cây lúa, luống rau giờ đây đã biết cách theo dõi chỉ số cây trồng trên điện thoại, điều chỉnh lượng nước tưới qua hệ thống điều khiển, và quan trọng nhất – họ bắt đầu tin vào sự thay đổi của một nền nông nghiệp công nghệ cao, xanh và sạch. Bên cạnh sản xuất, dự án còn chủ động trong khâu tiêu thụ và quảng bá sản phẩm. Các sản phẩm hoa lan và hoa đồng tiền từ mô hình hiện đang được tiêu thụ tại chỗ, kết nối với hệ thống phân phối trong thành phố, tham gia các hội chợ, triển lãm hoa, đồng thời thử nghiệm bán hàng qua mạng xã hội và sàn thương mại điện tử. Những bông hoa không chỉ mang giá trị thẩm mỹ, mà còn là thông điệp về sự đổi mới, hiện đại hóa trong cách nghĩ – cách làm của nông dân vùng ven đô. Hình 3: bán buôn sản phẩm tại mô hình và đưa sản phẩm tham gia các hội chợ, triển lãm hoa           Hiệu quả bước đầu của mô hình đã được ghi nhận rõ rệt: thu nhập từ mô hình cao gấp 4–5 lần so với cây trồng truyền thống, tạo việc làm cho nhiều lao động tại địa phương, giảm đáng kể chi phí sản xuất nhờ tiết kiệm nước, điện và phân bón. Đặc biệt, vào dịp Tết Nguyên đán, mô hình hoa lan hồ điệp đã cung ứng hàng chục nghìn giò hoa chất lượng cao cho thị trường Hà Nội và các tỉnh lân cận, góp phần giảm nhập khẩu, tăng giá trị sản phẩm nội địa.           Từ thành công tại Gia Lâm, các chuyên gia nhận định mô hình này hoàn toàn có thể nhân rộng sang các vùng chuyên canh hoa khác như Mê Linh, Đan Phượng, Bắc

Kết quả tài trợ nổi bật, Kết quả tài trợ nổi bật - NCCB KHTN

Hiệu ứng Kondo điện tích và đóng góp nổi bật của nhà khoa học Việt Nam

Hiệu ứng Kondo là một hiện tượng vật lý đặc biệt, được quan sát trong các kim loại có pha tạp các nguyên tử mang từ tính. Khác với tính chất thường thấy ở kim loại nguyên chất – nơi điện trở suất giảm khi nhiệt độ giảm – trong các hệ có tạp chất từ, điện trở suất lại tăng khi nhiệt độ hạ thấp. Nguyên nhân của hiện tượng này là do tương tác từ giữa spin của các điện tử dẫn và spin của các tâm tạp. Mặc dù hiệu ứng này đã được phát hiện trong thực nghiệm từ năm 1934, phải đến năm 1964, nhà vật lý người Nhật Jun Kondo mới đưa ra lời giải thích lý thuyết thuyết phục cho hiện tượng trên, từ đó hiệu ứng mang tên ông. Điều đáng chú ý là các hiện tượng tương tự hiệu ứng Kondo thông thường cũng có thể xảy ra ngay cả khi không có bậc tự do từ tính. Chúng xuất hiện bất cứ khi nào tồn tại sự suy biến lượng tử liên kết với một thể liên tục. Một ví dụ điển hình là hiệu ứng Kondo điện tích, trong đó các trạng thái suy biến liên quan đến điện tích – thay vì spin – đóng vai trò trung tâm. Một trong những hệ vật lý tiêu biểu để nghiên cứu hiện tượng này là các chấm lượng tử: những đảo kim loại cực nhỏ, nơi các điện tử bị giam giữ trong cả ba chiều không gian, dẫn đến sự lượng tử hóa các mức năng lượng. Hiệu ứng Kondo điện tích lần đầu tiên được đề xuất trong các mô hình lý thuyết bởi Flensberg, Matveev và Furusaki trong giai đoạn 1993–1995. Tại Việt Nam, nghiên cứu lý thuyết về hiệu ứng này đã được TS. Nguyễn Thị Kim Thanh, Viện Vật lý – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, nghiên cứu trong khuôn khổ hợp tác với GS. Mikhail Kiselev, Trung tâm Vật lý Lý thuyết Quốc tế Abdus Salam. Bước ngoặt thực nghiệm quan trọng xảy ra vào năm 2015, khi nhóm nghiên cứu của GS. Frédéric Pierre tại Đại học Paris-Saclay thành công trong việc thiết lập các thí nghiệm xác thực hiệu ứng Kondo điện tích. Thành tựu này không chỉ củng cố cơ sở lý thuyết mà còn mở đường cho việc nghiên cứu các biến thể phức tạp hơn như hiệu ứng Kondo đa kênh, nơi một bậc tự do lượng tử hóa (spin hoặc điện tích) được liên kết đồng thời với nhiều điện cực độc lập. Năm 2017, tại Hội nghị quốc tế “Vật lý nano: từ cơ bản đến ứng dụng – Sự trở lại” tổ chức tại Quy Nhơn, Việt Nam, TS. Nguyễn Thị Kim Thanh đã có cơ hội gặp gỡ và trao đổi trực tiếp với GS. Frédéric Pierre, người trình bày về các kết quả mới nhất liên quan đến hiệu ứng Kondo điện tích ba kênh – một hiện tượng có độ phức tạp cao trong vật lý chất rắn. Khi đó, các mô hình lý thuyết cho trường hợp hai kênh đã được công bố, và TS. Kim Thanh đã bày tỏ sự quan tâm đặc biệt đến việc phát triển mô hình lý thuyết cho trường hợp ba kênh. Sự hợp tác nghiên cứu đã được cụ thể hóa qua công trình khoa học mang tên “Truyền dẫn nhiệt điện trong mạch Kondo điện tích ba kênh”, đăng trên tạp chí Physical Review Letters (Số 125, trang 026801, năm 2020). Bài báo là một phần trong đề tài nghiên cứu “Truyền dẫn điện tử không cân bằng qua các hệ chấm lượng tử trong chế độ Kondo” (mã số 103.01-2020.05) được Quỹ Nafosted tài trợ, góp phần làm sâu sắc thêm hiểu biết về truyền dẫn lượng tử và các hiệu ứng tương quan mạnh trong các hệ nano. Hình 1. Sơ đồ mạch Kondo điện tích ba kênh trong công trình “Truyền dẫn nhiệt điện trong mạch Kondo điện tích ba kênh”, được đăng trên tạp chí Physical Review Letter năm 2020 (Physical Review Letters 125, 026801 (2020)). Hình minh họa đi kèm mô tả một trong những thiết lập tiêu biểu nhất để quan sát hiệu ứng Kondo điện tích, được xây dựng dựa trên một bóng bán dẫn điện tử đơn. Trong đó, một chấm lượng tử kim loại lớn được liên kết mạnh với ba điện cực thông qua ba tiếp điểm lượng tử đơn mode, gần như truyền dẫn hoàn toàn. Cấu trúc này được gọi là “máng”. Sự suy biến của trạng thái điện tích trong chấm lượng tử có thể được mô hình hóa tương tự như spin giả: các điện tử đi vào chấm tương ứng với “giả spin hướng lên”, trong khi các điện tử đi ra tương ứng với “giả spin hướng xuống”. Quá trình đảo chiều giả spin này xảy ra tại các tiếp điểm lượng tử, đóng vai trò như điểm giao tiếp giữa chấm và các điện cực. Số lượng tiếp điểm lượng tử trong thiết lập này tương ứng trực tiếp với số kênh Kondo – một yếu tố quyết định đến tính chất vật lý của hệ. Trong loạt thí nghiệm do nhóm của GS. Frédéric Pierre thực hiện, dòng điện biên được tạo ra trong chế độ Hall lượng tử nguyên đóng vai trò chủ đạo. Hệ được duy trì trong trạng thái cân bằng nhiệt động cục bộ trong vùng máng, trong khi một điện cực bổ sung – gọi là nguồn – được liên kết yếu với chấm lượng tử và được duy trì ở nhiệt độ cao hơn. Sự chênh lệch nhiệt độ tại liên kết yếu này tạo điều kiện để khảo sát hiện tượng truyền dẫn nhiệt điện lượng tử. Tại liên kết yếu, điện tử có thể “chui ngầm” vào hoặc ra khỏi chấm

Lên đầu trang