Phát minh khẩu trang vải ngăn Covid-19

PGS.TS Nguyễn Hữu Hiếu, Đại học Bách khoa TPHCM vừa nghiên cứu thành công khẩu trang vải cotton kết hợp với nano bạc và vật liêu graphene kháng khuẩn, ngăn virus Covid-19.

Lọc 99% bụi mịn, kháng khuẩn

PGS.TS Nguyễn Hữu Hiếu cho biết, hiện trên thị trường có nhiều loại khẩu trang kháng khuẩn khác nhau. Làm thế nào để tích hợp khả năng kháng khuẩn, ngăn ngừa virus vào khẩu trang vải cotton thông thường là vấn đề cần tìm lời giải. PGS.TS Nguyễn Hữu Hiếu bắt tay vào nghiên cứu và thấy rằng, nhiều loại vật liệu có tính năng kháng khuẩn, song không phải vật liệu nào cũng có thể sử dụng cho khẩu trang. Loại vật liệu nano bạc kháng khuẩn rất tốt những lại dễ bị rửa trôi, khả năng kháng khuẩn không bền và làm ảnh hưởng sức khỏe con người.

Khẩu trang từ vải cotton kết hợp nano bạc và graphe có tác dụng ngăn ngừa virus Corona.

Làm thế nào để tận dụng được ưu thế của khẩu trang vải, nano bạc, thành sản phẩm khẩu trang an toàn, có thể giặt đi sử dụng lại, mà vẫn đảm bảo khả năng ngăn chặn virus? Thực hiện với nhiều loại vật liệu khác nhau, PGS.TS Nguyễn Hữu Hiếu đã tìm ra câu trả lời. Loại vật liệu được anh chọn là graphene với hàm lượng dưới 1 mg làm vật liệu liên kết giữa vải cotton và nano bạc trở nên chặt chẽ hơn. Nano bạc bám trên bề mặt vải bền hơn và graphene cũng là vật liệu giúp nano bạc phân bố đều, giúp khẩu trang có tính kháng khuẩn luôn ở mức cao. Đây cũng là điểm khác biệt của sản phẩm so với các sản phẩm khẩu trang vải có chứa nano bạc trên thị trường.

Theo ThS Nguyễn Minh Đạt, thành viên nhóm nghiên cứu, ưu điểm của loại khẩu trang này có thể lọc được 99% bụi mịn, kháng khuẩn và ngăn chặn lây nhiễm virus, đồng thời có thể tái sử dụng được nhiều lần giúp tiết kiệm chi phí và giảm thải cho môi trường. Graphene oxit có các nhóm chức chứa oxy giúp liên kết bền chặt với vải tạo nên vải kháng khuẩn, từ đó kéo dài thời gian sử dụng; các hạt nano bạc sẽ không đi vào cơ thể con người gây ảnh hưởng sức khỏe.

Các nghiên cứu trên thế giới đã chứng minh các gốc graphene có thể ngăn chặn được giọt lỏng phân tán từ 2.5 - 3 micromet. Trong khi virus corona phân tán được từ hệ hô hấp của người bệnh trong các giọt lỏng có kích thước 5 micromet. Do vậy, với kích thước này virus không thể đi qua lớp graphene của khẩu trang, giúp bảo vệ người dùng. Nhóm nghiên cứu đang hoàn tất các thủ tục kiểm định an toàn từ cơ quan y tế, theo tiêu chuẩn Việt Nam.

Phát triển từ miếng dán làm lành vết thương

Công trình nghiên cứu này được PGS.TS Nguyễn Hữu Hiếu và cộng sự khác thực hiện và báo cáo hoàn thành trước Hội đồng nghiệm thu Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM vào giữa năm 2019 khi dịch Covid-19 chưa xuất hiện. Lúc đó nhóm nghiên cứu sử dụng vật liệu kháng khuẩn bạc trên graphene cho băng dán làm lành vết thương. Khi dịch bệnh xuất hiện tại Việt Nam vào đầu năm 2020, lãnh đạo Đại học Bách khoa TPHCM ủng hộ nghiên cứu, đưa vật liệu graphene lên vải cotton trong khẩu trang kháng khuẩn nhằm chung tay ngăn chặn giọt bắn có chứa nCoV xâm nhập cơ thể. Bằng công nghệ này, nhóm nghiên cứu cho biết sẽ tiếp tục phát triển các sản phẩm nước rửa tay, đồ bảo hộ y tế... để hỗ trợ người dân trong phòng chống Covid-19.

Graphen được ca ngợi như một “siêu vật liệu” của tương lai bởi từ graphene có thể tạo ra các tấm vật liệu vô cùng mỏng, nhẹ, siêu bền và gần như trong suốt. Graphene được coi là mảnh vật chất mỏng và bền nhất thế giới hiện nay với độ bền đã từng được kiểm chứng là hơn thép tới 300 lần. Đồng thời, graphene còn được công nhận là linh hoạt hơn rất nhiều so với silicon. Độ linh hoạt cao trong khi còn bền hơn thép và dẫn nhiệt tốt, graphene hiện được coi là loại chất liệu lý tưởng cho các thiết bị đeo trên người. Tuy nhiên, cũng vì những đặc tính hiếm có như vậy mà loạt vật chất này có giá thành sản xuất rất đắt đỏ.

PGS.TS Nguyễn Hữu Hiếu cho biết thêm, khẩu trang có giá khoảng 30.000đ một chiếc. Theo nhóm nghiên cứu, nguyên liệu graphene được điều chế từ bột than, không đắt tiền. Song, quá trình điều chế từ bột than thành graphene đòi hỏi chi phí lớn. Điều đáng mừng là các nhà khoa học ở Đại học Bách khoa TPHCM hoàn toàn làm chủ quy trình điều chế này, chủ động được nguồn nguyên liệu. Nếu sản xuất số lượng lớn thì giá thành khẩu trang sẽ giảm. Hiện, khẩu trang được dùng thử nghiệm cho giảng viên, nhân viên Đại học Bách khoa TPHCM.

Theo Khoa học và Đời sống