Thứ 7, ngày 21 tháng 5 năm 2022

Quả cầu vàng và khẩu trang tự phân hủy

18/08/2021 09:55 GMT+7

TTO - Tận dụng nguồn vật liệu từ vỏ tôm, cua và bột mía, bắp, TS Nguyễn Hoàng Chinh và cộng sự đã chế tạo khẩu trang vừa giàu sức kháng khuẩn, vừa thân thiện với môi trường khi có thể tự hủy ngay trong tự nhiên.

Quả cầu vàng và khẩu trang tự phân hủy - Ảnh 1.

TS Nguyễn Hoàng Chinh (bìa phải) và các sinh viên Trường ĐH Tôn Đức Thắng - Ảnh: NVCC

Dự án được TS Nguyễn Hoàng Chinh (31 tuổi), khoa khoa học ứng dụng Trường ĐH Tôn Đức Thắng, cùng các cộng sự đảm nhiệm. Năm 2020, TS Chinh cũng là gương mặt trẻ nhất được nhận giải thưởng Quả cầu vàng, một trong những giải thưởng danh giá nhất ở lĩnh vực khoa học, công nghệ tại Việt Nam.

Hiệu quả 99%

Điểm khác biệt của chiếc khẩu trang này nằm ở màng lọc có nguồn gốc từ thiên nhiên nhưng vẫn đảm bảo tính hiệu quả lọc không khí. Ở đây, nhóm kết hợp hai nguyên liệu chitosan lấy từ vỏ tôm, cua và polymer sinh học PLA chiết xuất từ bột mía, bắp.

Chitosan mang tính kháng khuẩn mạnh, có khả năng tác động lên màng tế bào của vi khuẩn, được trộn cùng polymer PLA có ưu điểm dễ tạo các sợi kích thước siêu nhỏ. Để kết hợp cả hai thành một lớp màng nano, nhóm sử dụng công nghệ electrospining (điện quay).

Đây cũng là lần đầu tiên công nghệ này được áp dụng chế tạo vật liệu khẩu trang. Hiện nay, những kỹ thuật ép sợi thông thường cho ra những sợi khá to và lỗ hổng giữa các sợi rất lớn, khiến khẩu trang không thể lọc được bụi mịn hay các hạt có kích thước rất nhỏ.

Nhờ công nghệ electrospining, nhóm tạo được màng lọc có đường kính sợi 500-800 nanomet, khoảng cách các sợi chỉ khoảng 0,3 micromet. Nhờ đó, màng có thể chống lại những giọt bắn, bụi mịn nhỏ hơn 2,5 micromet, diệt vi khuẩn khi bám lên bề mặt. Thực nghiệm cho thấy sản phẩm mới có thể kháng khuẩn và lọc bụi mịn lên đến 99%.

Đặc biệt, do có nguồn gốc từ thiên nhiên, vật liệu sẽ tự phân hủy sau 8 tuần trong điều kiện phòng thí nghiệm. Nếu kết hợp với tác động của các vi sinh vật trong điều kiện tự nhiên, tốc độ tự hủy sẽ còn nhanh hơn.

Linh hoạt "chạy" dự án trong mùa dịch

Ý tưởng khẩu trang kháng khuẩn thân thiện với môi trường đến với nhóm của TS Nguyễn Hoàng Chinh từ giữa năm 2020 khi COVID-19 bắt đầu lan rộng tại nhiều nơi trên thế giới. Khi đó, bài toán lớn nhất đặt ra cho đội ngũ nghiên cứu là làm thế nào để tổng hợp được chitosan và PLA, cũng như xác định được tỉ lệ phù hợp nhất giữa hai chất để có màng lọc có tác dụng cao nhất. Mất gần một năm, nhóm mới tìm ra được tỉ lệ chính xác ấy.

Hiện tại, nhóm đang tối ưu hóa màng nano nhằm giúp khẩu trang đạt được độ dày lý tưởng, tạo sự thoải mái khi dùng. Nhận thấy tiềm năng rất lớn, một doanh nghiệp có tiếng đã trực tiếp rót vốn đầu tư vào dự án, dự kiến sản phẩm có thể đến tay người dùng sớm nhất vào cuối năm 2021.

Kết hợp với các nhà khoa học đang ở nước ngoài cũng là cách làm sáng tạo. TS Trần Hoài Khang, hiện đang nghiên cứu tại ĐH Công nghệ Ming Chi (Đài Loan), như một "cánh tay nối dài" của dự án khẩu trang kháng khuẩn. Tận dụng được một số thiết bị hiện đại ở Đài Loan, nhóm có thể tăng tốc ở nhiều công đoạn, giảm không ít thời gian gửi đi các trung tâm kiểm nghiệm, phân tích...

"Nghiên cứu vẫn chạy xuyên suốt trong mùa dịch, khi tình hình trở về bình thường, tất cả công đoạn sẽ trở lại ngay guồng quay nhằm tiến tới mục tiêu đưa sản phẩm lên kệ sớm nhất vào cuối năm nay" - TS Trần Hoài Khang nói.

Từ cậu bé thắp đèn dầu học bài mỗi đêm

Lớn lên ở vùng quê gắn liền với ruộng lúa, sông ngòi vùng sông Cổ Chiên (Trà Vinh), Nguyễn Hoàng Chinh tìm thấy cái duyên đến với ngành sinh học.

Năm 2014, Chinh được cấp học bổng bậc cao học, tiến sĩ ngành sinh học tại ĐH Khoa học và công nghệ quốc gia Đài Loan.

Nhờ những thành tích xuất sắc trong nghiên cứu, Chinh được trao giải "Travel Grant Award" của Bộ Khoa học công nghệ Đài Loan cho những nhà khoa học trẻ tài năng.

Đến nay, dù chính thức bước vào con đường nghiên cứu chưa đầy 10 năm, TS Nguyễn Hoàng Chinh đã có được 42 bài báo khoa học trên các tạp chí khoa học trong và ngoài nước, tham gia phản biện cho 16 tạp chí ISI của 7 nhà xuất bản lớn trên thế giới.

"Quả cầu vàng" trẻ nhất của VN

Năm 2020, TS Nguyễn Hoàng Chinh vừa tròn 30 tuổi, trở thành nhà khoa học trẻ nhất trong số những người được vinh danh giải thưởng trong năm.

Đây là giải thưởng thường niên do Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh, Bộ Khoa học và công nghệ phối hợp tổ chức, nhằm tôn vinh các tài năng trẻ có thành tích xuất sắc trong lĩnh vực khoa học và công nghệ.

Mỗi năm, giải thưởng được trao cho tối đa 10 cá nhân thuộc các lĩnh vực công nghệ thông tin và truyền thông, công nghệ y dược, công nghệ sinh học, công nghệ môi trường và công nghệ vật liệu mới.

Trường ĐH Bách khoa TP.HCM chế tạo khẩu trang có thể lọc được 99% bụi mịn, ngăn virus Trường ĐH Bách khoa TP.HCM chế tạo khẩu trang có thể lọc được 99% bụi mịn, ngăn virus

TTO - Các nhà khoa học tại Trường ĐH Bách khoa (ĐH Quốc gia TP.HCM) vừa công bố kết quả nghiên cứu công nghệ ứng dụng siêu vật liệu graphene kết hợp với nano bạc làm khẩu trang.

TRỌNG NHÂN
Bình luận (0)
    Xem thêm bình luận
    Bình luận Xem thêm
    Bình luận (0)
    Xem thêm bình luận