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

Mùa tựu trường, bình về những điểm 10 môn Văn

(ảnh minh họa).
(PLVN) - Dù vẫn còn hãn hữu, có thể nói là đếm trên đầu ngón tay nhưng các kỳ thi Tốt nghiệp THPT vừa qua đã xuất hiện những điểm 10 môn Ngữ Văn. Điều này liệu có bình thường? PLVN ghi nhận một số ý kiến bình giải về câu chuyện này.

Tư pháp Hà Tĩnh: Tiên phong trong công tác đỡ đầu xây dựng Nông thôn mới

Ông Lê Viết Hồng - Giám đốc Sở Tư pháp Hà Tĩnh làm việc với xã Hương Bình huyện Hương Khê về công tác đỡ đầu xã xây dựng nông thôn mới.
(PLVN) - Tính từ năm 2010 đến nay, Sở Tư pháp Hà Tĩnh đã thực hiện đỡ đầu, góp phần cùng với chính quyền và nhân dân nhiều địa phương trên địa bàn Hà Tĩnh đạt chuẩn về dịch nông thôn mới. Sở Tư pháp được tỉnh Hà Tĩnh đánh giá là đơn vị tiêu biểu trong việc giúp địa phương đẩy nhanh tiến độ xây dựng nông thôn mới.

Chung niềm tin chiến thắng dịch bệnh

Các ca sĩ biểu diễn phục vụ hơn 10 ngàn bệnh nhân tại Bệnh viện dã chiến số 3 và số 6 TP HCM.
(PLVN) - Gần hai năm qua, các văn nghệ sĩ từ Bắc chí Nam không chỉ “cháy” hết mình trong mỗi sáng tạo nghệ thuật, góp sức trong cuộc chiến chống Covid-19 mà còn không quản ngại khó khăn, điều kiện dịch bệnh, sẵn sàng góp công, góp của tham gia các hoạt động tình nguyện hỗ trợ người dân vùng dịch.

Cần quy hoạch, phát triển Đồng bằng sông Cửu Long theo hướng thuận thiên

(ảnh minh họa).
(PLVN) - Bà Carolyn Turk, Giám đốc quốc gia Ngân hàng Thế giới (WB) tại Việt Nam cho rằng Nghị quyết 120/NQ-CP thực sự mang tính đột phá, đánh dấu sự thay đổi từ cách tiếp cận mang tính phòng vệ thụ động đối với biến đổi khí hậu chuyển sang hướng tới mô hình “chủ động thích ứng với thiên nhiên”.

Nhiều doanh nghiệp muốn tự chủ chống dịch, tự chủ sản xuất

Một khu nhà xưởng mới được doanh nghiệp cải tạo để sản xuất 3 tại chỗ.
(PLVN) - Thay vì đối tượng bị kiểm soát dịch bệnh, các doanh nghiệp bày tỏ mong muốn được cùng nhà nước tham gia chống dịch ngay chính tại doanh nghiệp của mình, được tự chủ sản xuất, chủ động đăng ký và chịu trách nhiệm với hoạt động sản xuất và lưu thông hàng hóa của mình…

Khi nông dân lên sàn… thương mại điện tử

Người nông dân live stream bán vải tại vườn.
(PLVN) - Mùa dịch, các phương thức mua bán truyền thống không còn phát huy tác dụng. Thương mại điện tử lên ngôi khiến cho kế hoạch đưa nông dân lên sàn thương mại điện tử hiện thực hơn bao giờ hết…

Quảng Ninh: Hiệu quả từ công tác kiểm tra, giám sát và kỷ luật của Đảng

Ông Nguyễn Xuân Ký, Ủy viên Trung ương Đảng, Bí thư Tỉnh ủy, Chủ tịch HĐND tỉnh Quảng Ninh tại Hội nghị quán triệt, triển khai chương trình kiểm tra, giám sát, thanh tra năm 2020.
(PLVN) -  Thực tiễn cách mạng nước ta đã chứng minh, kiểm tra, giám sát là chức năng lãnh đạo của Đảng, một khâu quan trọng trong công tác xây dựng Đảng, nhất là trong điều kiện Đảng lãnh đạo chính quyền, lãnh đạo toàn xã hội. Nhận thức được tầm quan trọng đó, tỉnh Quảng Ninh đã luôn chủ động xây dựng chương trình, kế hoạch kiểm tra, giám sát, kỷ luật Đảng đồng bộ, sáng tạo, triển khai diện rộng nhưng không chồng chéo, đảm bảo chất lượng, hiệu quả.

“Bí quyết” giữ vững địa bàn an toàn, duy trì đà tăng trưởng

Quảng Ninh quyết giữ địa bàn an toàn, duy trì đà tăng trưởng.
(PLVN) - Mặc dù là địa bàn có nguy cơ lây nhiễm rất cao với cửa khẩu, sân bay, thành phố du lịch..., nhưng với những giải pháp được triển khai đồng bộ, quyết liệt, hiệu quả trong phòng, chống dịch Covid-19, tỉnh Quảng Ninh vẫn giữ được địa bàn an toàn, duy trì đà tăng trưởng.

Biết ơn những điều bình thường bé nhỏ

(ảnh minh họa).
(PLVN) - Trước khi làm một người thành công, trí tuệ, trước khi bay cao, bay xa, hãy nhớ nằm lòng bài học để làm một người tử tế. Hãy biết ơn, biết yêu thương và trân trọng cuộc sống từ những điều bình thường, nhỏ bé...

Quảng Ninh trên hành trình vươn tới thương hiệu đẳng cấp quốc tế (Bài 4): Hội tụ “Thế và Lực” hướng tới thương hiệu đẳng cấp quốc tế

 Như một Việt Nam thu nhỏ, Quảng Ninh hội tủ nhiều kỳ quan thiên nhiên hiếm có. (Ảnh minh họa).
(PLVN) - Tầm nhìn dài hạn, quyết liệt trong chỉ đạo điều hành, tiên phong đổi mới trong nhiều lĩnh vực cùng những lợi thế so sánh mà thiên nhiên ban tặng là “thế và lực” để Quảng Ninh tự tin trở thành trung tâm kinh tế quan trọng của cả nước xứng tầm đẳng cấp khu vực và quốc tế.

Quảng Ninh trên hành trình vươn tới thương hiệu đẳng cấp quốc tế (Bài 2): Tiếp tục khẳng định vị trí dẫn đầu về cải cách hành chính

Ông Nguyễn Xuân Ký - Ủy viên Trung ương Đảng, Bí thư Tỉnh ủy, Chủ tịch HĐND tỉnh Quảng Ninh.
(PLVN) - Tỉnh Quảng Ninh đã khẳng định vị trí dẫn đầu về chỉ số cải cách thủ tục hành chính trong nhiều năm, hướng tới một nền hành chính phục vụ, đây là lĩnh vực quan trọng góp phần khẳng định thương hiệu Quảng Ninh thân thiện và năng động trong mắt bạn bè trong nước, khu vực và quốc tế.

Quảng Ninh trên hành trình vươn tới thương hiệu đẳng cấp quốc tế (Bài 1): Chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng phát triển bền vững

Thành phố Hạ Long khang trang, hiện đại hôm nay (ảnh: Báo Quảng Ninh).
(PLVN) - Thời gian vừa qua, Quảng Ninh đã thể hiện vai trò ở tầm cao hơn trong khu vực, cơ cấu kinh tế chuyển dịch phù hợp với xu thế chung của cả nước, phát triển theo hướng bền vững và hội nhập. Đây là một trong những bước đi bài bàn trong chiến lược dài hạn để Quảng Ninh sớm khẳng định thương hiệu phát triển bền vững trong nước và quốc tế.

Gói thầu EPC Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và 4: Công nghệ của Nhật Bản, châu Âu không đáp ứng được tiêu chí trong Hồ sơ mời thầu?

Gói thầu EPC Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và 4: Công nghệ của Nhật Bản, châu Âu không đáp ứng được tiêu chí trong Hồ sơ mời thầu?
(PLVN) - Tại gói thầu Thiết kế, mua sắm, xây dựng, lắp đặt, chạy thử và nghiệm thu (EPC) Nhà máy Điện Nhơn Trạch 3 và Nhơn Trạch 4 do Tổng Công ty Điện lực Dầu khí Việt Nam - CTCP (PV Power) làm chủ đầu tư, 2 nhà sản xuất tua-bin khí nổi tiếng thế giới là Mitsubishi Power và Siemens Energy còn không nộp hồ sơ do họ tự thấy rằng không đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của Hồ sơ mời thầu. Vậy thực lực về công nghệ, kỹ thuật và năng lực của 2 nhà thầu này đến đâu mà lại như vậy?

Vì sao gói thầu EPC Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và 4 phải gia hạn thời điểm đóng thầu?

Vì sao gói thầu EPC Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và 4 phải gia hạn thời điểm đóng thầu?
(PLVN) - Ngày 6/8/2021 vừa qua, Tổng Công ty Điện lực Dầu khí Việt Nam - CTCP (PV Power) tổ chức lễ mở thầu Gói thầu thiết kế, mua sắm, xây dựng, lắp đặt, chạy thử và nghiệm thu (EPC) Nhà máy Điện Nhơn Trạch 3 và Nhơn Trạch 4 với trị giá lên tới hơn 1 tỷ USD. Gói thầu này được rất nhiều nhà thầu lớn trong và ngoài nước quan tâm, đã có đến 16 nhà thầu mua hồ sơ về nghiên cứu, chuẩn bị. Tuy nhiên đa số các nhà thầu đã không thể tham dự vì không đủ điều kiện, hoặc nếu có tham gia thì có thể bị loại ngay từ đầu...