Một nguyên mẫu của khẩu trang bảo vệ cá nhân với bộ lọc titanate, cho thấy hiệu quả trong việc tiêu diệt vi khuẩn và vi rút.

Filter “giấy” làm từ dây nano oxit titan có khả năng bẫy mầm bệnh và tiêu diệt chúng bằng ánh sáng. Khám phá này của phòng thí nghiệm EPFL có thể được sử dụng trong thiết bị bảo hộ cá nhân, cũng như trong hệ thống thông gió và điều hòa không khí.

Là một phần trong nỗ lực ngăn chặn đại dịch Covid-19, mặt nạ giấy đang ngày càng trở nên bắt buộc. Hiệu quả tương đối của chúng không còn phải bàn cãi, nhưng việc sử dụng rộng rãi chúng có một số hạn chế. Chúng bao gồm tác động đến môi trường của khẩu trang dùng một lần được làm từ các lớp vi sợi nhựa polypropylene không dệt. Hơn nữa, chúng chỉ đơn thuần là bẫy các mầm bệnh thay vì tiêu diệt chúng. László Forró, người đứng đầu Phòng thí nghiệm Vật lý Phức tạp của EPFL cho biết: “Trong bối cảnh bệnh viện, những chiếc mặt nạ này được đặt trong các thùng đặc biệt và được xử lý thích hợp. “Tuy nhiên, việc sử dụng chúng trong thế giới rộng lớn hơn – nơi chúng được ném vào các thùng chất thải mở và thậm chí bị bỏ lại trên đường phố – có thể biến chúng thành nguồn ô nhiễm mới.”

Các nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Forró đang nghiên cứu một giải pháp đầy hứa hẹn cho vấn đề này: một màng làm bằng sợi nano oxit titan, có bề ngoài tương tự như giấy lọc nhưng có đặc tính kháng khuẩn và kháng vi-rút.

Vật liệu của họ hoạt động bằng cách sử dụng các đặc tính quang xúc tác của titanium dioxide. Khi tiếp xúc với bức xạ tia cực tím, các sợi vải sẽ chuyển độ ẩm có sẵn thành các chất oxy hóa như hydrogen peroxide, có khả năng tiêu diệt mầm bệnh. Forró cho biết: “Vì bộ lọc của chúng tôi có khả năng hút ẩm đặc biệt tốt, nên nó có thể giữ lại các giọt nước mang vi rút và vi khuẩn,” Forró nói. “Điều này tạo ra một môi trường thuận lợi cho quá trình oxy hóa, được kích hoạt bởi ánh sáng.”

Công trình của các nhà nghiên cứu ngày nay xuất hiện trên tạp chí Advanced Function Materials, và bao gồm các thí nghiệm chứng minh khả năng tiêu diệt của màng vi khuẩn E. coli, vi khuẩn tham chiếu trong nghiên cứu y sinh và các sợi DNA chỉ trong vài giây. Dựa trên những kết quả này, các nhà nghiên cứu khẳng định – mặc dù điều này vẫn chưa được chứng minh bằng thực nghiệm – rằng quá trình này sẽ thành công như nhau trên nhiều loại vi rút, bao gồm cả SARS-CoV-2.

Bài báo của họ cũng nói rằng việc sản xuất các màng như vậy sẽ khả thi trên quy mô lớn: chỉ riêng thiết bị của phòng thí nghiệm đã có thể sản xuất tới 200 m²giấy lọc mỗi tuần, hoặc đủ cho 80.000 khẩu trang mỗi tháng. Hơn nữa, mặt nạ có thể được khử trùng và tái sử dụng hàng nghìn lần. Điều này sẽ giảm bớt tình trạng thiếu hụt và giảm đáng kể lượng chất thải do khẩu trang phẫu thuật dùng một lần tạo ra. Cuối cùng, quy trình sản xuất, bao gồm việc nung các dây nano titanite, làm cho chúng ổn định và ngăn ngừa nguy cơ các hạt nano bị hít vào bởi người dùng.

Một công ty khởi nghiệp tên là Swoxid đang chuẩn bị chuyển công nghệ này ra khỏi phòng thí nghiệm. Endre Horváth, tác giả chính của bài báo và đồng sáng lập Swoxid cho biết: “Các màng này cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng xử lý không khí như hệ thống thông gió và điều hòa không khí cũng như trong các thiết bị bảo hộ cá nhân.

(Nguồn Scitechdaily.com)