8 công nghệ đột phá cứu mạng người của NASA

06:48 | 08/02/2022

|
NASA có một lịch sử mở ra những công nghệ đột phá lừng lẫy trong 2 lĩnh vực khoa học - công nghệ. Tầm ảnh hưởng của chúng đã tác động đến gần như mọi ngành công nghiệp và người dân Mỹ. Nhưng Nghiên cứu & Phát triển (R&D) không gian của NASA lại có thể áp dụng hiệu quả đến cả chăm sóc y tế...
Phát triển y học hạt nhân điều trị ung thưPhát triển y học hạt nhân điều trị ung thư

1. Thiết bị y tế giúp bệnh nhân sống sót trong cấy ghép tim

Được chế tạo từ thập niên 1980, thiết bị MicroMed - DeBakery VAD là kết quả của nỗ lực nghiên cứu hợp tác giữa các nhà khoa học NASA và TS.Michael DeBakery. Dựa trên công nghệ bơm nhiên liệu của tàu con thoi, MicroMed-DeBakery VAD giữ cho bệnh nhân sống sót trong khi họ chờ đợi được cấy ghép tim bằng cách bơm máu truyền đi khắp cơ thể, giảm bớt căng thẳng cho tim.

Phối hợp với các kỹ sư NASA, TS.DeBakery đã vượt qua những thách thức sinh học từ lâu gây trở ngại cho các nhà nghiên cứu. Các kỹ thuật truyền thống đã tạo ra ma sát làm hư hồng cầu và làm tăng nguy cơ đông máu. Hai nhà khoa học Cetin Kiris và Dochan Kwak thuộc Bộ phận siêu máy tính tân tiến (ASD) của NASA đã sử dụng mô hình tiên phong do cơ quan hàng không này phát triển nhằm tạo ra một thiết kế mới dọn đường cho việc cấy ghép thiết bị thành công cho một bệnh nhân vào năm 1998. Kể từ đó nó được cấy ghép cho hàng trăm bệnh nhân mắc bệnh tim mạch.

photo-1644219101846

Thiết bị y tế giúp bệnh nhân sống sót trong cấy ghép tim

2. Các loại thuốc đặc trị loãng xương

Du lịch vũ trụ đã tạo ra những đột phá quan trọng trong nghiên cứu về bệnh loãng xương. Từ đó, NASA đã hợp tác với hãng dược khổng lồ Amgen để nghiên cứu về sự suy giảm mật độ xương. Amgen đã đưa chuột thí nghiệm đến và đi khỏi trạm ISS trong 3 nhiệm vụ lắp ráp khác nhau.

Theo các nhà khoa học NASA thì trong 3 thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy "những con chuột được điều trị bằng osteoprotegerin đã làm giảm quá trình tiêu xương so với những con không được điều trị". Cùng với những thử nghiệm lâm sàng đang diễn ra khi Amgen quay trở lại trái đất, du lịch không gian là chìa khóa cho sự phát triển ra prolia, loại thuốc do FDA phê chuẩn để đặc trị chứng loãng xương, cải thiện mật độ xương. Theo Viện Y tế quốc gia Mỹ (NIH) thì thuốc prolia còn tỏ ra hiệu quả trong việc điều trị một số loại u tế bào khổng lồ.

photo-1644219108325

Thuốc chống loãng xương được nghiên cứu và thử nghiệm bởi sự hợp tác giữa NASA và 1 hãng dược

3. Công nghệ nền tảng cho máy quét CAT và MRI

Thiết bị quét CAT (còn được gọi là chụp cắt lớp trục trên máy vi tính, chụp quét CT hoặc chụp cắt lớp vi tính, là một thử nghiệm hình ảnh không xâm lấn được sử dụng để giúp chẩn đoán tình trạng y tế) và máy MRI (chụp cộng hưởng từ) đã cho phép các bác sĩ và nhà nghiên cứu y khoa xem xét cơ chế hoạt động của giải phẫu và sinh lý người.

Những loại công nghệ này giúp các bác sĩ chẩn đoán và điều trị bệnh tật, nâng cao hiểu biết của họ về sinh học và phòng ngừa vô số trường hợp chết yểu mỗi năm. Chúng không ra đời từ phòng thí nghiệm hoặc bệnh viện, mà là kết quả thành công mỹ mãn của chương trình không gian Mỹ.

Theo NASA, thuở ban đầu, các nhà khoa học của cơ quan này đã xử lý tín hiệu kỹ thuật số để cho ra những hình ảnh cải thiện bởi máy tính về mặt trăng trong nhiều sứ mạng Apollo. Bước đột phá cuối cùng đã dẫn đến vô số ứng dụng khác, bao gồm quét CAT và MRI dùng thông dụng ngày hôm nay.

photo-1644219112259

Thiết bị quét CAT và máy MRI ra đời từ chương trình không gian Mỹ.

4. Công nghệ lọc không khí

Đó là sự hợp tác giữa Trung tâm bay vũ trụ Marshall và Đại học Wisconsin-Madison ngay từ cuối thập niên 1990, khi đó NASA bắt đầu nghiên cứu làm thế nào các phi hành gia có thể tồn tại trong các sứ mạng vũ trụ dài ngày.

Điều bận tâm là làm thế nào để ngăn ngừa sự tích tụ ethylene, một loại khí do thực vật giải phóng mà NASA lưu ý "nó làm tăng tốc độ phân hủy". Cuối cùng, các nhà nghiên cứu NASA và Wisconsin đã chế ra "máy lọc" giúp chuyển đổi ethylene thành nước và carbon dioxide.

Năm 1995, lần đầu tiên NASA triển khai máy lọc khí và các nhà khoa học nhận thấy bộ lọc này đã loại bỏ một lượng lớn mầm bệnh trong không khí. Công nghệ đột phá làm nền tảng cho sự ra đời airocide, sản phẩm lọc khí thương mại rất thành công.

5. Chống đóng băng cho tàu hỏa

Tại Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA, 2 nhà khoa học Leonard Haslim và John Zuk đã phát triển ra một chất khử an toàn hơn so với ethylene glycol: Hóa chất khử phổ biến trước đây mà cuối cùng được xem là độc hại. Theo NASA, 2 ông Haslim và Zuk đã phát triển ra "chất thay thế giá rẻ, không độc, tự phân hủy sinh học". Tác nhân khử ưu việt cuối cùng đã được cấp phép cho Midwest Industrial Supply Inc., dùng cho mục đích thương mại. Loại chất này hiện đang được áp dụng cho đường ray xe lửa và các thiết bị chuyển mạch giúp tàu không bị hoãn do thời tiết xấu tại những đô thị lớn như New York và Toronto.

photo-1644219115922

Chất khử an toàn hơn thay thế ethylene glycol độc hại.

6. Công nghệ thực tế ảo

Buổi ban đầu, công nghệ thực tế ảo (VR) đã được tạo ra bởi các kỹ sư NASA tại Trung tâm nghiên cứu Ames (Mountain View, California). Năm 1984, các nhà khoa học đã phát minh ra "những giao diện con người tân tiến cho các hoạt động điều khiển từ xa của NASA, gọi chung là VR". Kể từ đó VR đã được phát triển thành vô số sản phẩm hữu ích như dùng làm nền tảng cho các sản phẩm âm thanh, giúp các kiểm soát viên không lưu và phi công lái chiến cơ phân biệt các loại âm thanh một cách hiệu quả hơn. Ngoài ra, những nhà sản xuất video game như Oculus VR cũng dựa trên công nghệ VR để sáng tạo ra những hệ thống chơi game mới lạ và tương tác cao hơn.

photo-1644219120231

Công nghệ thực tế ảo giúp cho các hoạt động điều khiển từ xa

7. Thiết bị giúp phát hiện người bị chôn vùi do động đất

Hai cơn địa chấn dữ dội đã làm rung chuyển đất nước Nepal xinh đẹp vào tháng 4 năm 2015. Nhiều toán cứu hộ miệt mài lùng kiếm những người bị mất tích sau thảm họa. Sau đó họ đã tìm thấy các nạn nhân dù không ai còn sống. Đó là nhờ một công nghệ của NASA đã được triển khai ở Nepal nhằm nhận dạng danh tính các nạn nhân bị chôn vùi dưới đống đổ nát.

Theo báo Los Angeles Times, thiết bị đột phá là một máy phát hiện radar có tên FINDER (tìm kiếm các cá nhân trong thảm họa và ứng phó khẩn cấp). Theo tờ Quartz thì thiết bị được phát triển bởi liên danh NASA và Bộ an ninh nội địa Mỹ (DHS). Cốt lõi của FINDER dựa trên công nghệ cảm biến radar từ xa mà NASA tạo ra buổi ban đầu nhằm giúp tìm kiếm các dạng sự sống ngoài trái đất.

Kể từ khi FINDER có thể nhận dạng thi thể từ 6m dưới đống bê tông, nó đã trở thành một công cụ có giá trị trong cứu trợ thiên tai trong tương lai.

8. Thiết bị cách điện Mylar

Mylar được phát minh vào thập niên 1950, nó không chỉ bảo vệ tàu vũ trụ của NASA từ nhiệt mặt trời mà còn giúp cách điện.

Kể từ đó Mylar được dùng cho hầu như mọi chuyến bay vũ trụ có người lái cũng như hàng ngàn vệ tinh, thậm chí cả viễn vọng kính không gian Hubble. Theo NASA, Mylar (một vật liệu cách nhiệt, một lớp màng nhựa, cứng, được kim loại hóa chân không với lớp phủ nhôm lắng đọng hơi nước, phản xạ tia hồng ngoại, hiệu quả cao) được dùng với vô số ứng dụng thực tiễn trên trái đất. Mylar còn được dùng để cách điện cho máy tính và các hệ thống điện khác. Bất kỳ ai tham gia hoặc theo dõi một giải điền kinh đều sẽ nhìn thấy có một mảnh vật liệu sáng chói Mylar được vận động viên phủ trên người sau khi họ hoàn tất cuộc chạy.

Theo Sức khỏe và Đời sống