CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI

 

Khả năng nhân rộng kết quả từ các nghiên cứu khoa học đã trở thành mối quan tâm chính trong cộng đồng nghiên cứu, đặc biệt là trong các ngành khoa học xã hội và khoa học y sinh. Tuy nhiên, nhiều nhà nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật và cứng lại không cảm thấy cùng mức độ quan tâm như vậy trong việc xác nhận độc lập kết quả của họ.

Một nghiên cứu mới so sánh các kết quả được báo cáo trong hàng nghìn bài báo công bố về đặc tính của vật liệu khung kim loại hữu cơ (MOF) - ứng cử viên nổi bật để hấp thụ CO2 và các phân tách khác - cho thấy các nhà nghiên cứu vật liệu cũng nên quan tâm đến vấn đề nhân rộng.

Một trong năm nghiên cứu về vật liệu của Bộ Tài chính được kiểm tra bởi các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Georgia được đánh giá là "ngoại lệ", với kết quả vượt xa các thanh lỗi được sử dụng để đánh giá kết quả nghiên cứu. Hàng ngàn bài nghiên cứu cho thấy chỉ có 9 hợp chất MOF, trong đó có bốn nghiên cứu độc lập trở lên cho phép so sánh các kết quả phù hợp.

David Sholl, giáo sư tại Trường Công nghệ Georgia, cho biết: "ở mức cơ bản, tôi nghĩ mọi người trong ngành hóa học vật liệu cảm thấy rằng mọi thứ có thể tái sản xuất và họ có thể dựa vào kết quả của một nghiên cứu đơn lẻ. Nhưng những gì chúng tôi phát hiện thấy là nếu bạn thực hiện bất kỳ thí nghiệm nào một cách ngẫu nhiên, thì có 1 trong năm cơ hội là kết quả sẽ hoàn toàn sai."

Kết quả có thể được áp dụng rộng rãi hơn cho các lĩnh vực khoa học vật liệu khác hay không thì đang chờ thêm nghiên cứu bổ sung, Sholl cho biết.

Sholl chọn MOF vì chúng là một lĩnh vực được quan tâm trong phòng thí nghiệm của ông - ông phát triển các mô hình cho vật liệu này - và bởi vì Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) và Cơ quan Năng lượng Dự án Nghiên cứu Tiên tiến (ARPA-E) vốn đã có một tập hợp cơ sở dữ liệu tổng hợp tính chất của MOFC. Các đồng tác giả Jongwoo Park và Joshua Howe sử dụng các kỹ thuật phân tích meta để so sánh các kết quả của kiểm tra đẳng nhiệt hấp thụ một thành phần duy nhất, cụ thể là có thể loại bỏ được bao nhiêu CO2 ở nhiệt độ phòng.

Đo lường này thì đơn giản và có các công cụ thương mại để làm test. "Mọi người trong cộng đồng sẽ coi đây là một thí nghiệm gần như không thể nào ngờ vực," Sholl cho hay. Ông cũng là nhà nghiên cứu về Năng lượng bền vững của Hiệp hội Nghiên cứu Georgia.

Các nhà nghiên cứu đã xem xét kết quả cuối cùng khi họ có bốn nghiên cứu trở lên về một MOF nhất định với điều kiện tương đương.

Ý nghĩa đối với các sai sót trong khoa học vật liệu có thể ít hơn trong các lĩnh vực nghiên cứu khác. Tuy nhiên, các công ty chỉ có thể sử dụng kết quả của chỉ một hoặc hai nghiên cứu để chọn một loại vật liệu có vẻ hiệu quả hơn và trong các trường hợp khác, các nhà nghiên cứu không thể lặp lại một thí nghiệm thì đơn giản là có thể chuyển sang một vật liệu khác.

Sholl cho hay, "bất kỳ báo cáo nào sử dụng một thí nghiệm để kết luận một vật liệu tốt hơn 15 hoặc 20% so với một vật liệu khác thì nên được xem bằng sự hoài nghi lớn, vì chúng ta không thể rất chính xác đối với những phép đo này trong hầu hết các trường hợp."

Tại sao lại có sự biến đổi trong kết quả? Một số MOF có thể tinh xảo, hấp thụ độ ẩm nhanh chóng, từ đó ảnh hưởng đến sự hấp thụ. Nghiên cứu "ngoại lệ" một trong năm có thể là kết quả của sự nhiễm bẩn vật liệu.

"Một trong những vật liệu mà chúng tôi nghiên cứu thì tương đối đơn giản để tạo ra, nhưng nó không ổn định trong không khí xung quanh", Sholl giải thích. "Chính xác những gì bạn làm giữa việc tạo ra nó trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm nó sẽ ảnh hưởng đến các tính chất mà bạn đo lường. Điều đó có thể giải thích cho một số thứ chúng tôi thấy, và nếu một vật liệu nhạy thì chúng tôi biết nó sẽ là một vấn đề trong sử dụng thực tế."

Các yếu tố khác có thể ngăn ngừa sự nhân rộng bao gồm các chi tiết được vô tình để lại trong mô tả phương pháp - hoặc các nhà khoa học ban đầu không nhận ra có liên quan.

Sholl hy vọng bài báo này sẽ dẫn đến việc nhân rộng các thí nghiệm để các nhà khoa học và kỹ sư có thể biết kết quả của chúng có thực sự đáng kể hay không.

Ông nói: "Vì lý do này, tôi nghĩ rằng nhóm của tôi sẽ xem xét tất cả các dữ liệu được báo cáo một cách chi tiết hơn, không nhất thiết phải nghi ngờ là sai, mà nghĩ đến độ tin cậy của dữ liệu. "Thay vì nghĩ về dữ liệu như một con số, thì chúng ta cần phải luôn nghĩ về nó nlà một con số cộng với một phạm vi."

Sholl cho rằng, nhiều báo cáo hơn về thử nghiệm thứ hai, thứ ba hoặc thứ tư để nhân rộng một thử nghiệm sẽ giúp nâng cao độ tin cậy của dữ liệu về tính chất của vật liệu MOF.

Ông cũng cảm thấy vấn đề cần phải được thảo luận trong tất cả các lĩnh vực ủa cộng đồng khoa học, mặc dù ông thừa nhận rằng có thể dẫn đến những cuộc đối thoại "không thoải mái".

"Chúng tôi đã trình bày nghiên cứu này một vài lần tại các hội nghị, và mọi người có thể khá phòng thủ về nó," Sholl nhận xét. "Mọi người trong lĩnh vực này đều biết tất cả những người khác, vì vậy sẽ không dễ dàng đưa ra vấn đề này."

Và, tất nhiên, Sholl mong muốn nhìn thấy những người khác nhân rộng nghiên cứu mà ông cùng nhóm của mình đã thực hiện.

Thanh Vân (ScienceDaily)