Khám phá
Khám phá khoa học
Nhà vật lý nghĩ ra cách tạo màng lọc khẩu trang cấp độ N95 bằng máy làm kẹo bông
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.
Kinh ngạc kỹ thuật cổ xưa lấy gỗ có một không hai của người Nhật
Không cần chặt cây vẫn lấy được gỗ, kỹ thuật cổ xưa của người Nhật khiến thế giới kinh ngạc
Những thí nghiệm khoa học có thể làm tại nhà
Không khó để thực hiện, nguyên liệu dễ kiếm và kết quả thú vị là những thứ bạn sẽ được trải nghiệm thông qua thí nghiệm khoa học đơn giản trong bài viết này.
Ý nghĩa của những vạch màu trên tuýp kem đánh răng là gì?
Chắc hẳn trong số chúng ta, ai cũng từng thắc mắc về cái vạch màu nhỏ phía cuối cùng tuýp kem đánh răng, mỹ phẩm...
Thời đi học của các thiên tài thế giới
Chắc chắn bạn sẽ vô cùng ngạc nhiên khi biết Edison luôn bị đội sổ trong lớp và bị đánh giá là "điên khùng, không nên ngồi học lâu hơn", Albert Einstein sợ run người khi phải đến trường, nhà phát minh vĩ đại Edison tự học là chính,...
8 siêu năng lực "quái dị" của cơ thể mà bạn chưa bao giờ nhận ra
Các bạn biết không, thực sự cơ thể của chúng ta kỳ diệu hơn các bạn nghĩ rất nhiều. Chúng ta có những "siêu năng lực" và vẫn sử dụng chúng hàng ngày, nhưng lại chưa bao giờ nhận ra điều đó.
Sau hơn 2.000 năm, bí ẩn cánh cửa địa ngục được hé mở
Hai ngàn năm trước, các du khách cổ đại đã đến một ngôi đền Hi Lạp-La mã ở Hierapolis (ngày nay là Thổ Nhĩ Kỳ), nằm bên trên một chiếc hang được cho là cánh cổng dẫn tới thế giới bên kia.
