Phát minh mới giúp khắc phục hiệu quả sự cố tràn dầu trên biển

Các nhà nghiên cứu tại trường đại học Bang Ohio (OSU), Hoa Kỳ, đã chế tạo thành công lưới lọc dầu bằng thép không gỉ giúp nước chảy qua và giữ dầu ở lại. Sản phẩm này hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả lớn trong việc khắc phục sự cố tràn dầu.

Hình ảnh một tấm lưới bằng thép không gỉ có lớp phủ đẩy dầu. Dầu (màu đỏ) bị giữ lại trên tấm lưới, trong khi đó nước có thể chảy xuyên qua. ​

Lấy cảm hứng từ những chiếc lá sen với bề mặt sần sùi tự nhiên giúp chúng không dính nước nhưng lại dính dầu, các nhà khoa học đã nghĩ đến chuyện tạo ra một lớp phủ có thể thực hiện nhiệm vụ ngược lại. Để làm điều đó, nhóm nghiên cứu trước tiên phun một lớp bụi mịn của các hạt nano silica (SiO2) lên trên lưới thép không gỉ để tạo ra một bề mặt sần sùi ngẫu nhiên như của lá sen. Sau đó, một lớp polymer với các phân tử chất hoạt động bề mặt được phủ lên trên bề mặt đó. Nhờ đó, tấm lưới sau khi phủ có đặc tính đẩy dầu nhưng lại cho nước lọt qua.

Trong thử nghiệm của mình, các nhà nghiên cứu rót hỗn hợp nước và dầu lên trên tấm lọc. Nước đã chảy qua và rơi xuống một cốc thủy tinh ở bên dưới trong khi  dầu được lọc lại trên bề mặt và có thể dễ dàng rót chúng sang một chiếc cốc thủy tinh khác bằng cách nghiêng tấm lọc.

Sản phẩm này hứa hẹn sẽ có nhiều ứng dụng trong việc làm sạch dầu tràn cũng như theo dõi các mỏ dầu dưới lòng đất.

“Nếu phóng to cái này [tấm lưới] lên, các bạn có thể xử lý một vụ tràn dầu chỉ bằng một tấm lưới”, giáo sư Bharat Bhushan, thành viên chính của nhóm nghiên cứu cho biết.

Theo giáo sư Bhushan, một trong những vấn đề quan trọng đối với một loại vật liệu mới là chi phí sản xuất nhưng may mắn là silica, chất hoạt động bề mặt, polimer và thép không gỉ đều là những vật liệu không độc hại và tương đối rẻ. Theo tính toán của Bhushan, chúng ta chỉ mất khoảng 10 USD/m² cho một tấm lưới to.

Giáo sư Bhushan (ở giữa) và cộng sự đang chứng minh công nghệ mà họ phát triển​.

Theo thông tin trước đó, công trình này đã được bắt đầu nghiên cứu từ hơn 10 năm trước, khi Bhushan bắt đầu xây dựng và lấy bằng sáng chế về những lớp phủ có cấu trúc nano tương tự lá sen. Ông và nhóm của mình đã tiến hành nhiều nghiên cứu để khuếch đại các hiệu ứng và điều chỉnh cho phù hợp với các tình huống khác nhau.

“Chúng tôi đã nghiên cứu rất nhiều bề mặt từ nhiên, từ những chiếc lá cho đến những cánh bướm hay da cá mập để tìm hiểu làm cách nào mà tự nhiên giải quyết các vấn đề nhất định… Bây giờ, chúng tôi muốn đi xa hơn những gì tự nhiên làm, để giải quyết các vấn đề mới”, giáo sư Bhushan phát biểu khi nói về nghiên cứu của mình.

Theo Tinhte