Màng lọc từ hạt nano có thể phát hiện chất kháng sinh trong nước

Loại màng lọc hai chiều mới vừa bền vừa có độ mềm dẻo, theo bản tin đăng trên trang chủ của Đại học Aalto hôm 3/8.

Các vật liệu hai chiều có tính siêu mỏng và được cấu tạo bởi một hoặc là vài lớp nguyên tử. Gần đây, các vật liệu hai chiều từ hạt nano đã gây chú ý từ các nhà nghiên cứu và ngành công nghiệp vì sức mạnh cơ học, độ mềm dẻo và các tính chất điện tử và quang học, khiến cho chúng có thể trở thành những thành phần quan trọng, ví dụ như trong các thiết bị quang điện tử, cảm biến và các công nghệ máy tính thế hệ sau.

Tuy nhiên hiện nay nó chưa có ứng dụng thương mại nào vì những vấn đề liên quan đến khả năng nhân rộng và việc thu được những sản phẩm y hệt nhau từ các mẻ khác nhau.

Nhóm nghiên cứu do Nonappa, phó giáo sư tại đại học Tampere và trợ giáo tại đại học Aalto, lãnh đạo đã có thể chế tạo ra một màng lọc lớn hai chiều một lớp sử dụng các hạt nano kim loại có thể vượt qua những trở ngại nêu trên.

‘Những màng lọc này khỏe về mặt cơ học và có thể được lắp đặt trên bất kỳ chất nền nào tương ứng với mục đích yêu cầu. Phương pháp của chúng tôi đem lại cách chế tạo những màng lọc siêu mỏng có bề mặt rộng một cách nhanh chóng, dễ mở rộng và hiệu quả”, Nonappa nói.

Không dùng những chất nano thông thường, nhóm nghiên cứu sử dụng những hạt nano bạc với một cấu trúc nguyên tử được xác định chính xác. Những cái màng lọc rất nhỏ này được chuẩn bị bằng cách sử dụng phương pháp tự lắp ráp.

“Những màng lọc này có độ đàn hồi, khiến cho chúng có thể rất hữu dụng, ví dụ như ở trong các bóng bán dẫn dẻo và thiết bị bộ nhớ trong các bộ điện tử và màn hình của các sản phẩm đeo trên người. Kết quả thực nghiệm về tính chất cơ học của chúng cũng hoàn toàn đáng tin cậy và có thể lặp lại được”, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Alessandra Griffo của Đại học Saarland miêu tả.

Nhóm nghiên cứu cũng đã tìm hiểu về mức độ phù hợp của những màng lọc mới được phát triển này trong việc làm chất nền để phát hiện chất kháng sinh trong nước. Trong bối cảnh dược phẩm đang được sử dụng ngày càng nhiều dẫn đến chất kháng sinh gây ô nhiễm nước ngầm và bề mặt, nhu cầu cấp bách là phải tìm ra phương pháp phát hiện nhanh và đáng tin cậy.

“Chúng tôi có thể phát hiện một lượng rất nhỏ chất kháng sinh bị phân hủy trong nước với một mức độ nhất quán cao”, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Anirban Som của Đại học Aalto giải thích.

Trong tương lai, đội nghiên cứu sẽ tập trung vào việc thích ứng quá trình chế tạo màng lọc với các loại hạt nano khác, sử dụng chúng làm các thành phần ví dụ như trong các thiết bị bộ nhớ dẻo và các ứng dụng da điện tử thông minh.

Nghiên cứu này được xuất bản trên tạp chí Small về công nghệ nano ngày 2/8/2022.

Tác giả: Quang Hưng (dịch)

Nguồn: Aalto University