Khẩu trang tự phân huỷ được làm từ chitosan trộn cùng với polymer PLA. Chitosan mang hoạt tính kháng khuẩn mạnh vì có thể tác động lên màng tế bào của vi khuẩn, từ lâu đã được ứng dụng nhiều trong thương mại và y sinh nhờ tính kháng khuẩn mạnh và được sản xuất từ vỏ tôm, cua với dung dịch kiềm NaOH có sẵn, rẻ tiền mang hoạt tính kháng khuẩn mạnh vì có thể tác động lên màng tế bào của vi khuẩn. Còn polyme PLA có ưu điểm là dễ tạo các sợi kích thước siêu nhỏ và được làm từ bột ngô, mía, dễ dàng tạo sợi kích thước nano để ngăn giọt bắn.
Hai vật liệu này được nhóm kết hợp để tạo ra một loại vật liệu mới mang đầy đủ những ưu điểm về kháng khuẩn, độ phân hủy, tính an toàn không gây kích ứng da.
Ảnh minh hoạ.
Theo Vietq.vn, để hình thành lớp màng nano kháng khuẩn cao hơn, nhóm nghiên cứu sử dụng công nghệ electrospining (điện quay). Khi áp dụng công nghệ điện quay, yếu tố quan trọng và khó khăn nhất là xác định tỷ lệ phối trộn chất ban đầu để tạo lớp màng đáp ứng yêu cầu về hoạt tính sinh học, độ bền.
Phân tích lớp màng nano cho thấy có đặc tính kháng khuẩn cao, thoáng khí, không gây kích ứng da, rất dễ phân hủy. Tuy nhiên, đặc tính dễ phân hủy nhanh trong điều kiện ẩm ướt có thể khiến vật liệu dễ tiêu hao khối lượng, vì thế, nhóm lại tiếp tục nghiên cứu tăng độ bền sản phẩm và khả năng kháng khuẩn bằng cách bổ sung thêm các ion nano bạc.
Theo TS Nguyễn Hoàng Chinh, khó khăn nhất là xác định tỷ lệ phối trộn chất ban đầu để tạo lớp màng đáp ứng yêu cầu về hoạt tính sinh học, độ bền. Trải qua nhiều bước thử nghiệm tìm tỷ lệ thích hợp để phối trộn, nhóm tổng hợp lớp màng có đường kính sợi vài trăm nanomet, khoảng cách các sợi chỉ khoảng 0,3 micromet. Kích thước này giúp màng chống lại những giọt bắn, bụi mịn nhỏ hơn 2,5 micromet, diệt vi khuẩn khi bám lên bề mặt.
Sợi kháng khuẩn nano. Ảnh: Tri thức & Cuộc sống
Kết quả thử nghiệm cho thấy, khả năng kháng khuẩn và lọc bụi mịn của vật liệu hiệu quả tới 99,9%. Vật liệu này không gây kích ứng da, bắt đầu tự phân hủy sau 8 tuần trong điều kiện phòng thí nghiệm. Theo nhóm nghiên cứu, màng có thể phân hủy nhanh hơn trong môi trường tự nhiên, dưới tác động của độ ẩm, nhiệt độ môi trường và vi sinh vật.
Theo tác giả, màng có thể phân hủy nhanh hơn trong môi trường tự nhiên, dưới tác động của vi sinh vật. Sau hơn một năm hoàn thiện giai đoạn tạo màng nano, nhóm đang cải tiến độ dày của sản phẩm để tạo thoải mái, không gây bí thở khi sử dụng.
Trong thời kỳ dịch bệnh Covid-19 đang diễn biến phức tạp, khẩu trang là mặt hàng thiết yếu và vô cùng cần thiết. Khẩu trang có khả năng tự phân huỷ và được làm từ vỏ tôm, cua, bột ngô và bã mía… là hết sức cần thiết và hữu dụng, đặc biệt là có thể góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, bảo vệ môi trường khỏi rác thải nhựa - nguyên nhân gây ra ô nhiễm trắng. Bạn nghĩ sao về ý tưởng này?
