Nhà vật lý nghĩ ra cách tạo màng lọc khẩu trang cấp độ N95 bằng máy làm kẹo bông
Khẩu trang có nhiều loại khác nhau, từ loại thủ công đến loại thương mại và loại dùng trong y tế. Sự khác biệt lớn nhất giữa chúng là chất lượng màng lọc để hấp phụ virus. Các loại khẩu trang vải tự chế hay khẩu trang thông thường đều không thể lọc các hạt chứa virus Covid-19. Thiết kế hiện có duy nhất có thể chặn các hạt chứa virus Covid-19 là khẩu trang tiêu chuẩn N95.
Điều này là do nó chứa một lớp màng lọc tích điện có thể thu hút và bẫy các giọt sol khí, các hạt chứa virus và vi khuẩn ở cấp độ hàng trăm nanomet. Thật không may, lớp polyme tích điện này được sản xuất bằng phương pháp quay điện công nghiệp tinh vi nên hơi khó (không phải là không thể) để tái tạo bằng cách sử dụng các vật liệu thông dụng. Đây cũng là lý do tại sao khẩu trang N95 đắt tiền và có nguồn cung không ổn định.
Tuy nhiên mới đây, Phó giáo sư Mahesh Bundy của Viện Khoa học Công nghệ Okinawa (OIST) đã đưa ra một phương pháp sản xuất khẩu trang lấy cảm hứng từ nguyên lý của lớp màng lọc tĩnh điện của khẩu trang N95. Đặc biệt, quá trình sản xuất dựa trên cách vận hành của... máy làm kẹo bông.
Máy làm kẹo bông gòn được cấu tạo bởi một hộp đựng nhỏ hình trụ bên trong có thể quay với tốc độ cao và một hộp đựng bên ngoài như thùng phuy lớn bao quanh nó. Hộp hình trụ nhỏ có các lỗ nhỏ để đường caramel được đẩy ra như kẹo bông. Phó giáo sư Bandy đã sửa đổi máy làm kẹo bông và sử dụng pin ô tô để tạo điện áp.
Thay vì đường, Bandy đã đổ polyme polypropylene dạng bột vào bình chứa hình trụ nhỏ. Loại polyme này có thể được làm từ nhựa polypropylene, là vật liệu tương tự như chai nhựa tái định hình PET. Khi vật chứa hình trụ bắt đầu quay, nó làm nóng polyme và tạo ra một khối bột gồm các sợi nano tích điện. Kết quả thu được sau khi ép phẳng là một loại vải sợi nano tích điện làm bằng polypropylene.
sợi nano tích điện (ảnh bên trái) và lớp tích điện của khẩu trang N95 (ảnh bên phải) khi so sánh dưới kính hiển vi điện tử cho thấy không có sự khác biệt về cấu trúc.
Sau đó, ông đã tạo ra một loại khẩu trang 5 lớp, bằng cách xếp xen kẽ 3 lớp vải sợi nano tích điện được tạo ra bằng phương pháp này và 2 loại vải sợi nano không tích điện. Kết quả thử nghiệm cho thấy khẩu trang này có cùng mức hiệu suất diệt virus tương tự khẩu trang N95.
Mahesh Bundy đang nghiên cứu về đơn vị vật lý phi tuyến và phi cân bằng và toán học ứng dụng vào các vấn đề sinh học tại OIST. Vào tháng 5/2020, với tư cách là thành viên của nhóm nghiên cứu quốc tế về Covid-19, ông cũng đã đóng góp một bài báo nghiên cứu giải thích nguy cơ lây lan Covid-19 của những người mang mầm bệnh không có triệu chứng.
Nguồn gốc và ý nghĩa của ngày Quốc tế thiếu nhi 1/6
Quốc tế thiếu nhi 1/6 được biết đến là ngày Tết dành cho trẻ em. Đây là dịp để trẻ được vui chơi, nhận những món quà ý nghĩa từ người thân.
Nguồn gốc các màu đỏ, vàng, xanh trên đèn giao thông
"Đèn đỏ phải dừng lại, đèn xanh được đi" là luật giao thông phổ biến khắp nơi trên thế giới. Nhưng ít ai biết rằng trong quá khứ không phải là xanh là đi, đỏ là dừng và vàng là đi chậm.
Bài toán siêu khó tồn tại hàng thập kỷ đã được giải, đáp án nặng tới 200TB
Dung lượng khổng lồ chỉ để chứa lời giải cho một bài toán. Thực sự bài toán đó khó vậy sao?
16 sự thật về bóng đá - môn thể thao bá chủ toàn cầu
Nhiều điều thú vị về bóng đá dưới đây khiến không ít người ngạc nhiên.
Tại sao có những củ khoai lang bị hà hay bị cứng?
Khi chúng ta ăn khoai lang đã luộc chín, có khi sẽ mất vui vì bóc vỏ khoai đã phải cắt bỏ đi từng miếng khoai lớn, một củ khoai lang còn lại chả mấy mà ăn, còn có vị đắng
12 câu hỏi về đồng tiền ảo bitcoin giúp bạn thấu hiểu nó
Nếu bạn chưa biết thì vào đầu năm 2011, đồng tiền ảo này chỉ có giá dưới 1 USD. Do đó, đợt tăng giá bất ngờ này đã khiến nhiều người tự hỏi liệu có nên chú ý vào công nghệ này hay không.
