Sáng chế mới là vật liệu nano lọc khí có khả năng tiêu diệt nhiều loại virus nguy hiểm được các nhà khoa học và kỹ sư ở Đại học Cambridge mới đây đã phát triển thành công. Điều thú vị là vật liệu này còn có khả năng hút và tiêu diệt nhiều loại virus khác nhau, bao gồm họ hàng gần của nCoV.
Hệ thống lọc không khí diệt virus bằng vật liệu nano
Nhóm nghiên cứu đa ngành đến từ Bosie Group, Khoa Kỹ thuật, Khoa Khoa học Vật liệu và Khoa Bệnh học của Đại học Cambridge đã thử nghiệm nguyên mẫu hệ thống lọc có màng dẫn điện được trang bị ống nano cacbon siêu mỏng. Loại màng lọc mới này cho phép đồng thời lọc và tiệt trùng virus bằng những chớp nhiệt thông qua làm nóng liên tục tới trên 100 độ C, qua đó vô hiệu hóa các loại virus, bao gồm betacoronavirus, chỉ trong vài giây.
Các nhà nghiên cứu cho biết bộ lọc đa chức năng đặc biệt hữu ích trong việc ngăn chặn sự lây lan của virus gây bệnh qua không khí trong các không gian chật hẹp như xe cứu thương, bệnh viện, trung tâm thương mại, lớp học. Hệ thống này có thể hoạt động độc lập hoặc tích hợp với hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa lọc không khí (HVAC). Kết quả thử nghiệm với virus lây bệnh kèm theo mô hình lý thuyết được công bố trên tạp chí Carbon.
Theo nghiên cứu, hệ thống lọc mới có thể sản xuất hàng loạt, sở hữu khả năng lọc hiệu quả và độ thông khí tương đương máy lọc HEPA (bộ lọc không khí hiệu suất cao) thương mại. Thiết kế này giữ lại những giọt dịch hô hấp chứa nhiều virus như virus corona phát tán khi ho, nói chuyện hoặc thở, có thể lưu lại trong không khí nhiều giờ và bay xa hàng chục mét trong môi trường hẹp. Chính giọt dịch hô hấp góp phần dẫn tới tỷ lệ lây nhiễm cao ở nơi đông đúc và khép kín.
Được sản xuất theo một quy trình độc đáo được phát minh tại trường đại học, bộ lọc khí bằng ống nano cacbon có nhiều tiềm năng ứng dụng thương mại. Tiến sĩ Liron Issman cho biết: “Dựa trên kiến thức tích lũy từ dự án này, một số nguyên mẫu do chúng tôi phát triển đang hoạt động cho thấy khả năng lọc tới 99% không khí trong một căn phòng nhỏ hoặc xe cấp cứu trong vòng 10-20 phút. Một số dự án hợp tác công nghiệp đã được khởi xướng với các công ty lọc không khí hàng đầu thế giới để đưa vật liệu ống nano carbon này vào các ứng dụng hiện đại nhằm giúp chống lại Covid-19 và các mầm bệnh khác lây lan trong không khí. Để đáp ứng nhu cầu thị trường, chúng tôi đang nâng cấp quy trình để đạt quy mô thương mại, sản xuất hơn 100.000 m2 vật liệu màng mỗi năm”.
Trước đó, nhóm nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Viện Công nghệ California (Caltech) và ETH Zurich giới thiệu một vật liệu cấu trúc nano tốt hơn Kevlar hoặc vật liệu thép để chế tạo áo giáp nhẹ cho binh lính tương lai. Vật liệu cấu trúc nano được thử nghiệm tại Trung tâm nghiên cứu Quân đội Viện Công nghệ Nano cho Người lính (ISN) ở MIT, cho thấy nó có thể chịu được tác động từ các vi hạt ở tốc độ siêu thanh.
Nano có thể là một loại vật liệu mới đầy hứa hẹn để chế tạo áo giáp nhẹ, lớp phủ bảo vệ và các vật liệu chống va đập khác cho quân đội. Nhóm nghiên cứu công bố kết quả nghiên cứu của mình, với tiêu đề “Khả năng phục hồi tác động siêu âm của carbon cấu trúc nano”, trên tạp chí Nature Materials.
