Sử dụng sóng siêu âm và bồn tắm muối, một nhóm nghiên cứu đã thay đổi bề mặt kính. Phương pháp hoàn toàn mới này có thể tạo ra loại kính không sử dụng hóa chất độc hại để tự làm sạch kính chắn gió, bề mặt diệt khuẩn.

Khi tạo ra loại kính chuyên dụng, chẳng hạn như kính có khả năng chống nước (kỵ nước), các kỹ sư thường có hai cách để thực hiện. Một là quy trình sử dụng phản ứng silan hóa, trong đó các hợp chất phân tử liên kết với bề mặt của kính. Cách còn lại liên quan đến việc phủ polyme lên kính. Cả hai phương pháp này đều dựa vào việc sử dụng các hóa chất độc hại và trong trường hợp lớp phủ, đặc tính độc đáo được truyền vào kính có thể bị mất dần theo thời gian.

Tuy nhiên, nhờ vào kỹ thuật dựa trên âm thanh mới, kính trải qua sự thay đổi cấu trúc vĩnh viễn mà không cần thêm bất kỳ hóa chất nào khác. Kết quả là kính có thể hoàn toàn thoát nước hoặc được thấm đẫm điện tích dương.

Để tạo ra vật liệu này, một nhóm nhà khoa học tại Đại học Curtin (CU) của Úc đã nhúng kính thường vào một bồn tắm hợp chất hữu cơ không độc hại được gọi là muối diazonium. Sau đó, họ chiếu vào đó một loạt sóng siêu âm tương đối nhẹ được điều chỉnh theo tần số 24kHz. Điều này tạo ra một loại pháo hoa, làm thay đổi vĩnh viễn kính.

“Sóng âm tạo ra các bong bóng cực nhỏ trong dung dịch muối diazonium, sau đó chúng nhanh chóng sụp đổ tạo ra những đợt nhiệt và áp suất nhỏ. Điều này kích hoạt phản ứng tạo thành lớp hữu cơ ổn định cho kính, khiến kính có khả năng chống thấm nước vĩnh viễn hoặc tích điện dương, tùy thuộc vào loại muối diazonium được sử dụng.

Không giống như lớp phủ thông thường bị mòn theo thời gian, phương pháp của chúng tôi tạo ra liên kết hóa học ở cấp độ phân tử, khiến kính bền hơn nhiều và thân thiện với môi trường hơn”, nhà nghiên cứu chính Nadim Darwish, từ Khoa Khoa học Sự sống và Phân tử của CU cho biết.

Phương pháp mới sản xuất ra loại thủy tinh có khả năng giữ lại nấm men tốt, có thể dẫn đến quá trình lên men tốt hơn.

Trong khi khả năng chống thấm nước của kính được tạo ra thông qua phương pháp mới có thể dẫn đến các tòa nhà chọc trời tự làm sạch hoặc kính chắn gió ô tô trong hơn, thì nó cũng có thể đóng vai trò quan trọng hơn trong việc chống lại vi khuẩn, tăng cường sản xuất nhiên liệu sinh học hoặc tạo ra các hệ thống lọc nước tốt hơn. Đó là vì có một loạt các loài vi khuẩn và nấm bị thu hút bởi các bề mặt kỵ nước.

Trên thực tế, phiên bản kính thoát nước đã chứng minh hiệu quả trong việc bắt giữ E.coli. Do đó, sợi thủy tinh được sản xuất bằng phương pháp mới có thể sử dụng trong các bộ lọc để kéo vi khuẩn như vậy ra khỏi nguồn cung cấp nước.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra thủy tinh kỵ nước có hiệu quả trong việc bám dính vào một loài nấm men được gọi là S. cerevisiae, thường được gọi là nấm men làm bánh hoặc bia. Điều này có nghĩa là vật liệu này có thể đóng vai trò trong việc tạo ra khả năng kiểm soát hiệu quả và chính xác hơn đối với các quá trình lên men, có thể tạo ra những loại bia có hương vị ngon hơn.

Ngoài ra, có những loài tảo siêu nhỏ bị thu hút bởi bề mặt tích điện dương. Là một phần của nghiên cứu, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một loài tảo siêu nhỏ được gọi là C. vulgaris bám dính tốt vào phiên bản tích điện của thủy tinh. Điều này có nghĩa là nó có thể là vật liệu tốt để sử dụng trong sản xuất nhiên liệu sinh học, nơi sự tích tụ của sinh vật này là một bước quan trọng. Các nhà nghiên cứu chỉ ra phương pháp mới của họ có thể áp dụng cho mọi loại kính và có thể thực hiện trong bất kỳ phòng thí nghiệm nào có thiết bị bể siêu âm cơ bản.

Nguồn: vietq.vn