(Nguồn ảnh: phys.org)
Tại phòng nghiên cứu ở đại học Ohio State, có một tấm lưới thép không rỉ trông có vẻ rất bình thường nhưng nắm giữ tiềm năng vô hạn có thể giải quyết nhiều vấn đề môi trường trong tương lai.
Nước có thể trôi qua màng lưới này nhưng dầu sẽ bị giữ lại, nhờ vào một màng mỏng phủ bề mặt chống thấm dầu.
Để thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã đổ hỗn hợp dầu nước lên tấm lưới lọc này. Kết quả hoàn toàn mỹ mãn, dầu bị giữ lại hoàn toàn và có thể dễ dàng chuyển qua một bình chứa khác. Kỹ thuật Nano được sử dụng để chế tạo tấm lưới này được giải thích trong 2 nghiên cứu đăng trên tạp chí uy tín Scientific Report.
“Nếu sử dụng một tấm lưới lớn, hoàn toàn có thể xử lý dầu loang vơi quy mô lớn”, Bharat Bhushan, giáo sư ngành Công của đại học Ohio State, đã cho biết thêm về khả năng ứng dụng của sản phẩm này.
Nghiên cứu này được được gợi ý từ cơ cấu của lá cây hoa sen, bề mặt này lại hoàn toàn chống thấm nước nhưng lại thấm dầu. Để ra được sản phẩm có tác dụng hoàn toàn ngược với lá sen, các nhà nghiên cứu đã phủ một bề mặt lồi lõm bằng một lớp polymer kết hợp với chất hoạt hoá bề mặt— hợp chất khiến xà phòng và thuốc tẩy có khả năng tẩy sạch chất bẩn. Cách làm cụ thể như sau: họ sẽ phun hạt silica dạng nano lên bề mặt thép không rỉ để tạo lớp lồi lõm, sau đó sẽ phủ lớp polymer kết hợp chất hoạt hoá bề mặt lên
Lớp silica, chất hoạt hoá bề mặt, polymer và cả thép đều không phải là chất độc, khá rẻ nên theo tính toán thì để tạo ra tấm lưới lớn thì mỗi mét vuông tốn chưa đến 10 đô la.
Vì lớp phủ chỉ khoảng vài trăm nanomet nên hầu như không nhìn thấy được. Tấm lưới nhìn có vẻ hơi kém ánh kim hơn so với bình thường nhưng ngoài ra thì không có gì khác biệt so với tấm lưới bình thường.
Các nhà nghiên cứu chọn silica một phần bởi vì đó là một thành phần trong thuỷ tinh, và họ muốn phát huy tiềm năng của kỹ thuật này để chế tạo ra kính không bẩn. Với độ trong suốt 70% thì lớp phủ này hoàn toàn có thể áp dụng vào các sản phẩm thuỷ tinh như gương, đồ kính,.. nhưng chưa đủ đô để sử dụng trong các sản phẩm bề mặt màn hình smartphone.
Ngược lại, nếu kết hợp nguyên liệu theo tỷ lệ hợp lý, kỹ thuật này còn có khả năng tạo ra lớp màng hút dầu thay vì loại bỏ. Lớp màng này còn có thể sử dụng để phát hiện mỏ dầu dưới lòng đất hay trợ giúp loại bỏ dầu loang ô nhiễm.
“Chúng tôi đã nghiên cứu vô vàn các bề mặt có trong tự nhiên, từ lá cây, cánh bướm, vi cá mập để tìm hiểu xem thiên nhiên đã giải quyết vấn đề gặp phải như thế nào? Sau đó, chúng tôi còn muốn tiến xa hơn nữa, vượt lên cả khả năng của tự nhiên và làm những điều tuyệt vời.”, Brushan cho biết.
Brown cũng đồng ý với anh và cho biết: “ Năng lực thiên nhiên đã đạt tới mức giới hạn, để xử lý vật liệu nhân tạo như dầu mỏ, chúng ta cần vươn đến khả năng hoá học mà thiên nhiên không thể đạt đến”.
Nguồn: Phys
Người dịch: Trịnh Trần Khánh Duy
