Sáng chế khẩu trang sinh học gây tiếng vang của chàng kỹ sư Việt trên đất Mỹ

0:00 / 0:00
0:00
(PLVN) - PGS.TS Nguyễn Đức Thành hiện đang nghiên cứu và giảng dạy tại Khoa Cơ khí và Khoa Kỹ thuật Y sinh - Đại học Connecticut (Mỹ), vừa sáng chế thành công loại khẩu trang sinh học, hiệu quả gần như khẩu trang N95 nhưng có thể tự phân hủy và dùng nhiều lần. Sáng chế này đã giải quyết được bài toán về môi trường trước nhu cầu khổng lồ về khẩu trang giữ đại dịch Covid-19. 
Nhóm nghiên cứu đang đeo thử một mẫu khẩu trang áp điện tự tiêu hủy. Nhóm nghiên cứu đang đeo thử một mẫu khẩu trang áp điện tự tiêu hủy.

Sáng chế đột phá

Giữa diễn biến ngày càng phức tạp của đại dịch Covid-19, khẩu trang trở thành một trong những sản phẩm luôn rơi vào tình trạng khan hiếm. Lẽ dĩ nhiên, kèm theo đó là những đống rác thải khổng lồ khó phân hủy từ polymer tổng hợp của khẩu trang trở thành vấn đề lớn đối với môi trường. 

Mới đây, PGS.TS Nguyễn Đức Thành (SN 1984) đã sáng chế thành công loại khẩu trang sinh học tự phân hủy để giải quyết bài toán môi trường. Đáng chú ý, khẩu trang có hiệu quả lọc bụi gần như tương đương loại khẩu trang cao cấp KN95 hay N95 nhưng lại có nhiều tính năng đột phá hơn.

PGS.TS Thành bắt đầu ý tưởng của mình vào năm 2020, khi đại dịch Covid-19 bắt đầu hoành hành. Anh và đội ngũ nghiên cứu của mình đã nảy ra ý tưởng sử dụng tấm màng nano cho một loại khẩu trang đặc biệt. Bởi thực tế, khi Covid-19 ngày càng lan rộng thì hàng triệu khẩu trang y tế chỉ dùng một lần cũng bị thải ra ngoài môi trường. 

Theo PGS.TS Thành, những khẩu trang y tế đa phần làm từ polymer tổng hợp tương tự như những bao nylon, theo thời gian, sẽ tạo ra hàng tỉ tấn chất thải không phân hủy và gây ra hiểm họa lớn cho môi trường. Hơn nữa, khẩu trang y tế mặc dù giúp ích được phần nào nhưng không có khả năng cản vi khuẩn, virus và các bụi mịn như những loại khẩu trang cao cấp kiểu KN95 hay N95 (lọc ít nhất 95% số hạt trong không khí). Trong khi đó, khẩu trang N95 lại rất đắt đỏ, cũng chỉ có thể dùng một lần duy nhất rồi vứt bỏ và cũng không thể tự phân hủy.

Sáng chế khẩu trang sinh học gây tiếng vang của chàng kỹ sư Việt trên đất Mỹ ảnh 1
PGS. TS Nguyễn Đức Thành. 

Do đó, cả nhóm nghiên cứu của PGS.TS Thành đã sử dụng tấm màng polymer tự tiêu để sản xuất loại khẩu trang có khả năng lọc hiệu quả gần như N95, nhưng có thể tái sử dụng sau khi được khử trùng bằng những biện pháp đơn giản. Đặc biệt, nó có thể tự phân hủy sau khoảng vài năm.

Theo PGS.TS Thành, tấm màng nano đã được sử dụng rất nhiều vào sản phẩm y tế nhưng đây là lần đầu tiên nó được sử dụng cho việc lọc bụi bẩn, vi khuẩn và virus. So với các loại khẩu trang khác, sự khác biệt của khẩu trang sinh học tự hủy nằm ở tính áp điện của tấm màng nano. Lớp điện áp này sẽ tạo nên một lớp bảo vệ vô hình ngăn chặn sự xâm nhập của các hạt nước nhỏ tích điện mang theo virus và vi khuẩn.

Công việc chính của nhóm nghiên cứu để tạo ra sản phẩm này là đo đạc hiệu suất lọc của tấm màng. Họ phải điều chỉnh chức năng lọc bằng cách thay đổi các thông số trong quá trình sản xuất và tiến hành đo đạc để so sánh với các khẩu trang y tế thông thường và khẩu trang chuyên dụng N95.

“Kết quả rất khả quan là tấm màng nano polymer cho khả năng lọc gần như N95 và cao hơn các khẩu trang y tế thông thường”, PGS. TS Thành bật mí. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm và thấy rằng, tính chất áp điện này không bị mất đi khi tấm màng được khử trùng hay khử khuẩn bằng những phương pháp sử dụng nhiệt độ và áp suất cao hay bằng việc rung siêu âm. Điều này cho phép khẩu trang có thể tái sử dụng nhiều lần. 

Hiện tại, nhóm nghiên cứu vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và đóng gói sản phẩm và cũng chuẩn bị để thiết lập một startup cho việc thương mại hóa sản phẩm. PGS.TS Thành hy vọng 1-2 năm nữa, khẩu trang này có thể được sử dụng rộng rãi trên thị trường. 

Ngoài ra, PGS.TS Thành cũng cho biết nhóm nghiên cứu gần đây còn đang tập trung tạo nên những miếng dán (tương tự như miếng dán vết thương) để đưa vắc-xin Covid-19 vào cơ thể người một cách dễ dàng mà không cần đến những mũi tiêm. Công nghệ này hứa hẹn có thể phân phối vắc-xin Covid-19 (hay các loại vắc-xin khác) ra cộng đồng một cách nhanh chóng mà người dân không cần phải đến cơ sở y tế để tiêm trong thời gian giãn cách xã hội.

Nghiên cứu về miếng dán vắc-xin này đã được đăng trên tạp chí chuyên ngành nổi tiếng về công nghệ y sinh Nature Biomedical Engineering và thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới.

Theo đuổi đam mê

Chàng trai Đà Nẵng - Nguyễn Đức Thành từng được đào tạo tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Anh nhận học bổng tiến sĩ của Quỹ Giáo dục Việt Nam-Mỹ (VEF) năm 2008 và hoàn thành luận án Tiến sĩ năm 2013 tại Đại học Princeton. Thời gian sau, anh làm thực tập tại Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và được Đại học Connecticut bổ nhiệm vị trí Trợ lý Giáo sư.

Trở lại quãng thời gian đầu tiên sau khi vừa bước ra từ cánh cửa Đại học, PGS.TS Thành có được vài cơ hội lựa chọn làm trong lĩnh vực công nghiệp và gần như đã chấp nhận làm cho một công ty nước ngoài về điện tử. Tuy nhiên, khi sắp sửa đi làm, bản thân anh Thành cảm nhận được là mình muốn làm nhiều thứ hơn là đến cơ quan rồi về nhà đúng giờ và công việc chỉ là đơn giản thay đổi một điều gì đó nho nhỏ từ những sản phẩm có sẵn. Khi đó, anh Thành nhận ra đam mê thực sự của bản thân là trở thành một nhà khoa học để có thể tự do sáng tạo, giúp mang lại những ảnh hưởng tích cực tới tương lai.

Sáng chế khẩu trang sinh học gây tiếng vang của chàng kỹ sư Việt trên đất Mỹ ảnh 2
PGS.TS Nguyễn Đức Thành (thứ 3 từ phải sang) ở Trường Đại học Connecticut (Hoa Kỳ). 

“Sự đam mê cũng được nuôi cấy từ những ngày tôi còn nhỏ vì ba mẹ tôi đều là bác sĩ, và sau những câu chuyện xung quanh bữa cơm gia đình, cũng như những lần đến thăm bệnh viện và cơ quan của ba mẹ, tôi nhận thức được những gì thuộc về sức khỏe của con người có tầm ảnh hưởng và sự quan tâm đặc biệt to lớn trong xã hội. Những yếu tố này đã thôi thúc tôi lựa chọn lĩnh vực y sinh và công nghệ y sinh khi quyết định đi du học ở Mỹ”, anh chia sẻ.

Nói về những công trình của mình, Thành cho biết bản thân tâm đắc nhất với nghiên cứu về vắc-xin và thiết bị đo nội áp có khả năng tự tiêu bên trong cơ thể con người. Anh kể, vào thời điểm bắt đầu nghiên cứu sau tiến sĩ, ở châu Phi và các nước đang phát triển đang có sự xuất hiện trở lại của những đại dịch như Ebola, Polio, Inflenza... May mắn là tổ chức từ thiện của Bill Gates đã tài trợ cho nghiên cứu của anh để tạo ra một vắc-xin, chỉ cần một lần tiêm ngay khi trẻ ra đời.

Với nền tảng kiến thức vi điện tử, Thành đã nghĩ đến một phương án mới, ứng dụng công nghệ sản xuất chip máy tính để chế tạo những hạt vắc-xin nhỏ, bằng vật liệu chỉ y khoa tự tiêu.

Theo đó, chỉ cần một lần tiêm duy nhất, những hạt vắc xin này sẽ tự động nhả vắc xin ở những thời điểm khác nhau theo mong muốn và kích thích được sự miễn dịch trên cơ thể.

Công trình này được đăng trên Tạp chí Science đã thu hút được sự quan tâm của đông đảo các nhà nghiên cứu trong và ngoài Mỹ, giới công nghiệp cũng như nhiều hãng tin lớn như The Guardian, The Independence, Foxnews... đưa tin về sản phẩm nghiên cứu.

Với những đóng góp của mình, anh đã được nhận nhiều giải thưởng danh giá, trong đó có Giải thưởng dành cho nhà sáng chế trẻ tiên phong của Viện Y học quốc gia Hoa Kỳ (NIH Trailblazer Award for Young and Early Investigator 2017), Giải thưởng dành cho 1 trong 18 kỹ sư chế tạo trẻ xuất sắc nhất trên thế giới do Hiệp hội các nhà sản xuất Hoa Kỳ (SME) trao tặng năm 2018 (2018 SME Outstanding Young Manufacturing Engineer Award).

Vũ Vũ
Cùng chuyên mục

Đọc thêm

Kymdan - Thương hiệu đệm cao su lâu đời nhất tại Việt Nam

Kymdan - Thương hiệu đệm cao su lâu đời nhất tại Việt Nam
(PLVN) - Kymdan là thương hiệu nổi tiếng, lâu đời nhất của ngành đệm cao su Việt Nam, được đông đảo người dùng Việt ưa chuộng trong suốt nhiều năm qua bởi sản phẩm sử dụng nguyên liệu từ thiên nhiên, áp dụng công nghệ riêng do Kymdan nghiên cứu và phát minh. 

Quỹ Bảo vệ và Phát triển rừng tỉnh Lâm Đồng: Chung sức nâng cao ý thức bảo vệ rừng

Trụ sở Quỹ Bảo  vệ  và  Phát  triển  rừng  Lâm  Đồng.
(PLVN) - Qua hơn 10 năm hoạt động, Quỹ Bảo vệ và phát triển rừng tỉnh Lâm Đồng đã thực hiện tốt nhiệm vụ được giao, tham mưu triển khai thực hiện có hiệu quả chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng trên địa bàn tỉnh. Qua đó góp phần nâng cao ý thức, trách nhiệm bảo vệ rừng của người dân.

Thạch Hãn – mồ hôi của đá

Thả hoa đăng tri ân các anh hùng, liệt sỹ trên dòng sông Thạch Hãn.
(PLVN) - Thạch Hãn là tên dòng sông nổi tiếng của đất lửa Quảng Trị, dòng sông gắn với lịch sử bi tráng, hào hùng của cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước. Theo chiết tự chữ Hán, Thạch là đá, Hãn là mồ hôi. Nhưng không chỉ là mồ hôi của đá, sông Thạch Hãn còn là tuổi thanh xuân, là xương máu và nước mắt của bao lớp cha anh ngã xuống vì độc lập tự do của dân tộc... 

Quá hoàn hảo sẽ khó có hạnh phúc

Quá hoàn hảo sẽ khó có hạnh phúc
(PLVN) - Hạnh phúc không có nghĩa là mọi thứ phải hoàn hảo, hạnh phúc là cách bạn nhìn được ánh sáng của hy vọng, của niềm vui ẩn sâu ở những điều chưa trọn vẹn.

Nụ cười hy vọng trên “cổng trời” Ea Rớt

Đường lên “cổng trời” Ea Rớt mùa mưa.
(PLVN) - Đường lên “cổng trời” Ea Rớt mùa này được ví như một cuộc phiêu lưu kỳ thú. Con đường như chiếc xương cá khổng lồ trườn qua các quả núi trập trùng với những “ổ voi, ổ trâu” đã trở thành ao sâu. 

Phố núi hư ảo qua ống kính chàng trai 8X “si mê” Đà Lạt

Gánh hàng rong - một hình ảnh thân thương ở thành phố sương mù.
(PLVN) - Có một phố núi dịu dàng và quyến rũ như tình nhân tri kỷ, một phố núi khiến người ta nhung nhớ ngay cả khi đang say đắm trong lòng nó... Đó là Đà Lạt mờ sương, chưa xa đã nhớ, một Đà Lạt đi ngàn lần vẫn nhớ, đến vạn lần vẫn thương, một Đà Lạt lung linh huyền ảo dưới ống kính tài hoa của chàng trai Đinh Văn Biên...

Người Việt muôn phương: Tấm lòng hướng về Tổ quốc của nhà phát minh Trần Ngọc Phúc

Nhà phát minh người Nhật gốc Việt - Trần Ngọc Phúc.
(PLVN) - Trần Ngọc Phúc được biết đến là người Nhật gốc Việt duy nhất trên thế giới phát minh ra máy hô hấp nhân tạo dao động cao tần số (HFO) Hummingbird, cứu sống hàng triệu trẻ sơ tại Nhật Bản và thế giới. Trong nhiều năm qua, nhất là khi đại dịch Covid-19 bùng phát, ông Trần Ngọc Phúc đã có nhiều hoạt động hướng về tổ quốc như chuyển giao công nghệ sản xuất HFO, gửi hàng ngàn máy thở cho Việt Nam... 

Người Việt muôn phương: Chàng trai hoài bão và hành trình trở thành “Vua nails" trên đất Mỹ

Charile Tôn Quý từ một cậu bé tha hương trở thành ông “vua” ngành nails trên đất Mỹ.
(PLVN) - Rời bỏ vòng tay cha mẹ từ khi 15 tuổi, Charlie Tôn Quý quyết định tìm đường tới nước Mỹ để nuôi giấc mơ đổi đời. Cuộc sống nơi đất khách quê người không giống như những gì Charlie Tôn Quý từng mơ mộng. Tuy nhiên, với bản tính chăm chỉ, sáng tạo của người Việt, Charlie Tôn Quý đã trở thành ông hoàng ngành Nails (trang điểm móng tay) kiếm gần 500 triệu USD một năm.

Đảo Hải Tặc: Phát triển du lịch từ thế mạnh vùng biển đảo kỳ bí hoang sơ

Đảo Hải Tặc thu hút du khách bởi vẻ đẹp hoang sơ.
(PLVN) - Những năm gần đây, quần đảo Hải Tặc được nhiều người biết đến bởi vẻ đẹp hoang sơ và thơ mộng, bên cạnh cái tên khơi gợi sự tò mò về một vùng biển đảo có lịch sử nhiều biến động, khắc nghiệt. Du khách đến đây ngoài thưởng thức vẻ đẹp non nước, ẩm thực đặc trưng miền biển đảo, còn được đắm chìm trong “đặc sản” là những câu chuyện kỳ bí mà chỉ xứ này mới có.

Hấp lực Bình Dương

Toàn cảnh thành phố Thủ Dầu Một (Bình Dương).
(PLVN) - Với hạ tầng khu công nghiệp hiện đại, hạ tầng giao thông đồng  bộ và vị trí địa lý khá lý tưởng trong vùng trọng điểm kinh tế phía Nam, Bình Dương vẫn đang được nhắc đến là mảnh đất lành, với sức hấp dẫn cực lớn với giới đầu tư.

Người Việt muôn phương: Cô gái Việt trở thành Giám đốc trẻ nhất Đại học London South Bank

Lương Ngân cùng bố mẹ và em gái trong ngày cô bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ.
(PLVN) - Sinh ra và lớn lên ở một huyện nghèo nhất của tỉnh Cao Bằng, Lương Ngân đã sớm quen với cuộc sống không đường xi măng, không điện, không lớp học mẫu giáo... Tuy nhiên, tất cả những điều đó không thể ngăn cản được cô gái nhỏ dân tộc Tày nuôi và hoàn thành được giấc mơ đi du học, lấy bằng thạc sĩ, rồi tiến sĩ và trở thành một công dân toàn cầu như ngày hôm nay.

Thảnh thơi gánh hoa 70 năm giữa tất bật Hà Thành

Bà Phan Thị Thu (82 tuổi) bên gánh hàng hoa mỗi sớm.
(PLVN) - Lặng lẽ giữa phố thị xô bồ, xe cộ tấp nập, tôi bắt gặp hình ảnh một cụ bà bên gánh hoa thơm rất đỗi thân thương. Một hình ảnh khiến ta phải lặng dừng đôi chút để ngắm nhìn và nhớ về những con người Hà Thành xưa. Không ồn ào, không gấp gáp, bỗng chốc ùa về một cảm giác bình yên đến lạ…

Huyền thoại thần tiên hạ phàm tại Bích Câu Đạo quán

Tiên Bà Giáng Kiều được thờ tại Bích Câu Đạo quán.
(PLVN) - Ở Việt Nam hiếm có cụm công trình kiến trúc tôn giáo nào như Bích Câu Đạo quán. Ở đây, việc thờ cúng cũng rất đặc biệt,  từ thờ Phật đến thờ Thần rồi lại quay về thờ cả Thần, Phật và Mẫu. Không chỉ vậy, Bích Câu đạo quán còn gắn liền với huyền thoại thần tiên hạ phàm mà đến nay có nhiều tư liệu ghi chép lại.