Nhật Bản thông báo kế hoạch bắt đầu chế tạo siêu máy tính cấp zeta đầu tiên trên thế giới vào năm sau. Sau khi hoạt động đầy đủ, cỗ máy sẽ nhanh gấp 1.000 lần những siêu máy tính mạnh nhất hiện nay. Siêu máy tính mới có chi phí hơn 750 triệu USD này sẽ giúp Nhật Bản bắt kịp tốc độ phát triển trí tuệ nhân tạo (AI) và dự kiến hoạt động năm 2030, theo Live Science.

Kế hoạch chế tạo cỗ máy do Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao và Khoa học Nhật Bản (MEXT) công bố hé lộ siêu máy tính có thể đạt tốc độ chưa từng có trước đây ở quy mô zetaFLOPS.

FLOPS (Floating Point Operations Per Second) là một chỉ số đo hiệu suất tính toán của máy tính, được đo bằng số lượng phép tính toán dấu chấm động mà máy tính có thể thực hiện trong một giây. Một siêu máy tính với tốc độ cỡ một zetaFLOPS có thể thực hiện 1.000 tỷ tỷ phép tính/giây. Những siêu máy tính mạnh nhất hiện nay mới chỉ vượt qua rào cản exaFLOPS, có nghĩa chúng chỉ có thể thực hiện một tỷ tỷ phép tính/giây. Quyết định chế tạo siêu máy tính được đưa ra nhằm giúp Nhật Bản theo kịp sự phát triển của nghiên cứu khoa học sử dụng AI.

Cỗ máy mới được coi như bản kế nhiệm siêu máy tính Fugaku của Nhật Bản (0,44 exaFLOPS), trước đây từng đoạt danh hiệu siêu máy tính nhanh nhất thế giới cho tới khi bị vượt qua vào năm 2022 bởi siêu máy tính Frontier của Mỹ (1,2 exaFLOPS) ở Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge tại Tennessee. Fugaku hiện nay là siêu máy tính nhanh thứ tư trên thế giới.

Siêu máy tính tạm mang tên “Fugaku Next” sẽ được chế tạo bởi công ty Nhật Bản RIKEN và Fujitsu, cả hai đều từng tham gia sản xuất Fugaku. Để tạo ra tương thích chéo giữa Fugaku và Fugaku Next, phiên bản sau nhiều khả năng sử dụng bộ phận do Fujitsu thiết kế. Tuy nhiên, nhà chức trách Nhật Bản không tiết lộ chi tiết các bộ phận sẽ được lắp đặt trên cỗ máy mới.

Một trong những thách thức lớn nhất mà các kỹ sư đối mặt khi xây dựng siêu máy tính mới là tìm ra cách vận hành hiệu quả cỗ máy. Năm 2023, các chuyên gia máy tính dự đoán cỗ máy cấp zeta-class sử dụng công nghệ siêu máy tính hiện nay sẽ đòi hỏi năng lượng tương đương công suất 21 nhà máy điện hạt nhân.

MEXT sẽ chi khoảng 29 triệu USD cho năm đầu tiên của dự án nhưng sẽ phân bổ thêm 761 triệu USD trong suốt dự án, dự kiến hoàn thành năm 2030. Khi đó, nhiều khả năng Fugaku Next sẽ là siêu máy tính mạnh nhất trên Trái Đất.

An Khang (Theo Live Science)

Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng Biển thuộc Đại học Tây Australia (UWA) triển khai Dự án Trình diễn Năng lượng Sóng với việc phát triển cỗ máy Đa thân Đa chế độ Neo đậu (M4). Nguyên mẫu máy phát điện từ sóng này vừa trình làng tuần trước và dự kiến đi vào hoạt động cuối tháng 9, New Atlas hôm 9/9 đưa tin.

Bằng cách khai thác tài nguyên sóng mạnh mẽ và ổn định dọc theo bờ biển Albany, dự án hướng đến khám phá tiềm năng đa dạng hóa kinh tế địa phương và phát triển nền công nghiệp không phát thải trong tương lai. “M4 được thiết kế để khai thác sức mạnh sóng và bằng cách công khai dữ liệu của mình, chúng tôi mong muốn thúc đẩy sự đổi mới trong lĩnh vực năng lượng tái tạo ở cả cấp địa phương lẫn toàn cầu”, giáo sư Christophe Gaudin, giám đốc Viện Đại dương và Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng Biển thuộc UWA, cho biết.

M4 trông giống như một con nhện trên mặt nước. Nó sẽ hoạt động trong 6 tháng tại vịnh King George, thành phố cảng Albany. Sau thử nghiệm, một phiên bản lớn hơn sẽ được chế tạo và triển khai ngoài biển khơi.

Nguyên mẫu M4 dài 24 m và rộng gần 10 m – xấp xỉ chiều dài của một con sóng trung bình trong vịnh King George. Cỗ máy gồm một khung thép có bản lề được nâng lên bằng 4 phao nổi. Nhờ thiết kế bản lề, chuyển động xoay góc của khung khi có sóng sẽ tạo ra điện với mọi dao động của nước xung quanh.

M4 đạt công suất tối đa 10 kW, không lớn so với kích thước của nó. Nguyên mẫu Waveswing nhỏ gọn hơn đáng kể do công ty AWS Energy tại Scotland phát triển có công suất tối đa lên tới 80 kW. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu sẽ nắm được thêm nhiều thông tin từ quá trình thử nghiệm. M4 sẽ cần cải tiến thêm và vượt qua những thách thức khi hoạt động dưới nước như bị ăn mòn, bám bẩn sinh học do tảo và hà, hư hỏng do những mảnh vụn mà sóng biển cuốn theo.

Thu Thảo (Theo New Atlas)

Thành phần hóa học của thép không gỉ ngăn oxy trong không khí và môi trường tiếp xúc với sắt trong thép, qua đó chặn phản ứng oxy hóa có hại. Thép thường han gỉ khi sắt phản ứng với oxy, hình thành oxit sắt. Dù gỉ sắt không gây hại cho con người, nó có thể ăn mòn sắt khiến vật liệu kém an toàn và xấu hơn.

Thép thường là hợp kim chứa 99% sắt và khoảng 0,2 – 1% carbon, trong khi thép không gỉ thường chứa khoảng 62 – 75% sắt, 1% carbon, và hơn 10,5% crom. Thép không gỉ cũng chứa vài phần trăm nickel, giúp vật liệu bền và dễ xử lý hơn.

Crom đóng vai trò chủ chốt giúp chống han gỉ ở thép không gỉ, theo nhà khoa học vật liệu Tim Collins, tổng thư ký của Worldstainless, tổ chức phi lợi nhuận ở Bỉ cộng tác với Hiệp hội thép thế giới. Crom phản ứng với oxy trong môi trường, cả trong không khí và dưới nước, tạo ra lớp oxit crom (Cr2O3) thụ động trên bề mặt kim loại. Lớp này ngăn oxy tiếp xúc với sắt trong thép và tạo ra gỉ sắt, Collins giải thích.

Lớp thụ động trên thép không gỉ chỉ dày vài nanomet và không thể nhìn thấy. Lớp oxit crom cũng tự lành nếu bị phá hủy. Nó trơ, không phản ứng hóa học với hợp chất khác và không rò rỉ ra bên ngoài, do đó thép không gỉ rất phù hợp với sản xuất thực phẩm, phẫu thuật và nhiều ứng dụng khác.

Thép không gỉ được phát triển vào năm năm 1912 bởi chuyên gia luyện kim người Anh Harry Brearle khi nghiên cứu hợp kim thép để ngăn ăn mòn trong nòng súng. Brearley tạo ra một hợp kim từ sắt, carbon, crom và nickel nhưng nó không phù hợp với nòng súng nên ông vứt ra sau nhà. Sau vài tuần, Brearley nhận thấy hợp kim trong sân không bị han gỉ nên phát triển vật liệu và giới thiệu sản phẩm vào năm 1915.

Theo Collins, thép không gỉ hiện nay chiếm khoảng 4% thép sử dụng trên khắp thế giới mỗi năm, gần 2 tỷ tấn. Nhưng sản xuất thép không gỉ rất phức tạp và tốn kém, gấp 3 – 5 lần chi phí sản xuất của thép thường và bao gồm thành phần kim loại đặc biệt trong hợp kim (như molybdenum để ứng dụng dưới nước) khiến nó càng đắt hơn. Kết quả là phần lớn ứng dụng cần thép sử dụng thép thường hoặc thép carbon.

An Khang (Theo Live Science)

Tốt nghiệp ngành điện tử, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM năm 2002, anh Lê Trung Hiếu, 47 tuổi, đảm nhiệm công việc trưởng bộ phận quản trị thiết bị cho công ty sản xuất đồ uống của Nhật tại Việt Nam. Hơn 10 năm làm ở công ty, anh Hiếu nhiều lần gặp các đối tác từ Nhật, Hà Lan sang tiếp thị máy xử lý cáu cặn đường ống, nồi hơi trên dây chuyền sản xuất bằng công nghệ từ trường. Phương pháp này sẽ thay thế dùng hóa chất vốn chiếm khoảng 5% chi phí vận hành nhà máy.

Suy nghĩ “vì sao nước ngoài làm được mình lại không?”, anh bắt tay nghiên cứu tạo ra thiết bị xử lý cáu cặn “made in Việt Nam”. Sau hơn một năm nghiên cứu, thiết kế hỏng hàng chục mạch điện PCB, anh mới tìm được tần số, dòng điện và cường độ từ trường phù hợp cho thiết bị.

Cuối tháng 10 năm 2016, khi hoàn thiện mạch điện, anh mua vôi bột về cho chạy thử qua đường ống mô hình. Màu đục của nước chạy qua đường ống có quấn từ trường, chuyển thành nước trong, khiến anh Hiếu nhảy lên vì sung sướng.

Nguyên lý hoạt động thiết bị xử lý cáu cặn là tạo ra một trường cảm ứng điện từ khi quấn dây trên đường ống nước với tần số thay đổi liên tục. Khi đó, điện từ trường trong lòng ống sẽ cung cấp năng lượng để phân tách các phân tử nước, giải phóng các electron, khiến các chất gây cáu cặn trong nước sẽ kết tủa, không bám dính trên bề mặt ống nên không gây cặn mới mà theo dòng nước đẩy ra ngoài. Thiết bị khi hoạt động cũng làm cáu cặn, gỉ sét hình thành trước đó trên đường ống mềm hơn, bong tróc và bị nước cuốn đi. Từ các thử nghiệm, anh Hiếu đánh giá, sóng điện từ hình tam giác có khả năng xử lý nước tốt nhất vì sóng này biến thiên làm cho liên kết hydro trong nước bị tách ra dễ dàng nhất.

Anh cho biết, thực tế công nghệ này được một số quốc gia thương mại hóa từ lâu. Song, anh muốn tạo một sản phẩm của người Việt Nam, thuận lợi hơn trong lắp đặt bảo trì khi khách có nhu cầu. Ngoài ra, thiết bị của anh có thể điều chỉnh các thông số kỹ thuật để phù hợp xử lý cáu cặn trong các điều kiện môi trường khác nhau.

Sản phẩm anh chế tạo có công suất tiêu thụ điện tương đương một bóng đèn ngủ, trong khi thiết bị ngoại nhập tiêu tốn điện cao hơn, tương đương chiếc quạt máy. Có công nghệ trong tay, anh quyết định nghỉ việc công ty Nhật với mức lương hơn 2.000 USD để khởi nghiệp.

Đến nay, anh đã chế tạo và lắp đặt gần 10.000 thiết bị xử lý cáu cặn đường ống bằng từ trường cho các tổ chức, doanh nghiệp trong nước, mỗi thiết bị có giá từ vài triệu đến hàng chục triệu đồng tùy công suất. “Quãng thời gian làm việc tại doanh nghiệp giúp tôi nhìn ra cơ hội thị trường cho thiết bị này”, anh Hiếu nói. Hồi tháng 9/2023, anh được Cục Sở hữu Trí tuệ cấp bằng giải pháp hữu ích với phương pháp và thiết bị xử lý nước ngăn ngừa cáu cặn sử dụng công nghệ điện từ trường.

Không chỉ ứng dụng trong công nghiệp, công nghệ từ trường được anh Hiếu phát triển các sản phẩm phục vụ cho nông nghiệp. Anh nhận thấy nước từ trường có chứa ion đồng giúp làm sạch nước và tăng khả năng hút dinh dưỡng của hoa giúp hoa tươi lâu trong khoảng 1 – 2 tuần. Nước ion đồng được tạo ra từ việc dùng hai thanh đồng có nước chạy qua. Hai thành đồng có dòng điện phản ứng điện phân tạo ra ion của chính nó. Nước chứa ion đồng pha với đường glucose thành nước cắm hoa.

Theo anh Hiếu, ion đồng kích thước tính theo nanomet có khả năng diệt khuẩn khi xâm nhập, giảm thối rữa gốc hoa. Đường glucose trong nước được cung cấp chất dinh dưỡng cho cành hoa, giúp tươi lâu. Từ nghiên cứu này, anh pha chế nước ion đồng với các loại màu từ thực vật giúp nhuộm màu hoa.

Nghiên cứu thiết bị phát ion đồng xử lý nước của anh được Cục Sở hữu Trí tuệ chấp nhận đơn, đang chờ cấp bằng. Hiện các sản phẩm nước dưỡng hoa, nước nhuộm màu hoa của anh đã cung cấp cho gần 100 khách hàng là các doanh nghiệp, chủ shop hoa tươi trong nước. Sản phẩm cũng xuất khẩu sang một số thị trường như Malaysia, Australia, Hàn Quốc, Thái Lan…

Đam mê đến với nghiên cứu về từ trường của anh Hiếu từ khi mới học lớp 9. Khi đó Hiếu rất thích chế tạo thiết bị điện tử. Không có dụng cụ hàn, cậu dùng thanh sắt nhỏ trên xe đạp, nung nóng làm chảy dây chì dán chiếc transistor vào bảng mạch để chế tạo chiếc radio. Hơn 2 giờ sau, radio tự chế của Hiếu hoạt động, phát âm thanh rộn cả góc phòng. Hết cấp 3, Hiếu học điện tử tại một trường trung cấp ở quận Tân Bình. Mong muốn có kiến thức sâu hơn với nghề điện tử, Hiếu thi đậu vào trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật THCM năm 1997. Anh kể, sóng điện từ, từ trường được ứng dụng để truyền tín hiệu, liên lạc vòng quanh trái đất. Sự lý thú này khiến anh say mê và “bén duyên” với từ trường.

Anh dự định sẽ phát triển tiếp các dạng nước từ trường trong ngành trồng trọt, giúp cây hấp thu dinh dưỡng tốt hơn, phân dễ tan khi bón. Nước từ trường có thể ứng dụng trong ngành mỹ phẩm giúp các chất thẩm thấu vào da tốt hơn.

Gần 10 năm khởi nghiệp, anh tâm niệm nghiên cứu cái mình giỏi khó thành công hơn làm sản phẩm thị trường cần. Khi làm nước dưỡng hoa, anh phải tìm hiểu về đặc tính sinh học, cơ chế hút dinh dưỡng của cây… vốn là kiến thức trái chuyên ngành. Làm nhiều thí nghiệm thất bại, khi thành công anh tìm cách lý giải vì sao để rút ra kiến thức lý thuyết. “Thói quen này giúp mình nghĩ ra nhiều điều mới mẻ”, anh đúc kết. Với những thành quả nghiên cứu, anh Hiếu được Chủ tịch UBND TP HCM tặng bằng khen vì có sản phẩm nông nghiệp tiêu biểu thành phố năm 2023.

Bà Nguyễn Thị Huệ, Phó giám đốc Trung tâm ươm tạo doanh nghiệp nông nghiệp công nghệ cao (Khu Nông nghiệp Công nghệ cao TP HCM), cho biết dự án khởi nghiệp của anh Lê Trung Hiếu là một trong những doanh nghiệp khá thành công khi ươm tạo tại đơn vị. Bà đánh giá, nước dưỡng hoa, nước nhuộm màu hoa do anh nghiên cứu là các sản phẩm khá mới, làm tăng giá trị của hoa. “Chúng tôi tổ chức chương trình tập huấn về phát triển thị trường, xúc tiến thương mại giúp dự án tiếp cận khách hàng, mở rộng kênh tiêu thụ”, bà Huệ nói.

Hà An