Thiết bị lọc khí bắt giữ được virus SARS-CoV-2 và giết chúng ngay lập tức: Việt Nam đã giải được bài toán này!
Những nhà nghiên cứu nói rằng họ đã phát triển được một thiết bị lọc không khí có thể bắt giữ virus SARS-CoV-2 và giết chúng ngay lập tức.
Một nghiên cứu mới, được công bố trên tạp chí Vật liệu vật lý ngày nay (Materials Today Physics), đã phác thảo một bộ lọc không khí có khả năng bắt và tiêu diệt ngay lập tức loại virus Sars-CoV-2 gây ra đại dịch COVID-19 ,
Thiết bị này được cho rằng có thể làm giảm sự lây lan của virus ở môi trường trong nhà.
Khi các biện pháp khẩn cấp ứng phó với làn sóng đầu tiên của COVID-19 bắt đầu được nới lỏng trên toàn thế giới, các chuyên gia đang chuyển sang chú ý đến cách mọi người có thể tiếp tục cuộc sống hàng ngày dưới sự đe dọa của làn sóng thứ hai.
Một khía cạnh của vấn đề này là làm thế nào để bảo vệ mọi người ở những nơi virus có thể lây lan nhanh chóng, chẳng hạn như không gian trong nhà.
SARS-CoV-2 và aerosols
Các tác giả của một tổng kết gần đây cho rằng coronavirus mới không chỉ được truyền qua chất nhầy hoặc nước bọt của người nhiễm bệnh khi ho, hắt hơi hoặc nói chuyện mà còn qua các phân tử aerosols sinh học (các hạt khí nhỏ) được tạo ra khi nói hoặc thở.
Sol khí Aerosols sinh học cũng có thể được sinh ra khi các giọt bắn bị mất nước, trở thành một sol khí hoàn toàn, được gọi là nhân giọt (droplet nuclei).
Sol khí Aerosols có kích thước nhỏ hơn giọt bắn nhiều. Mặc dù những nhà khoa học vẫn đang tranh luận về kích thước của aerosol nhưng chúng cũng đủ nhỏ để lan truyền trong không khí.
Theo Bác sĩ Mahesh Jayaweera và cộng sự trong một nghiên cứu gần đây, những sol khí aerosol sinh học chứa SARS-CoV-2 thường có đường kính nhỏ hơn 5 microns (µm). Hầu hết các giọt bắn từ đường hô hấp có đường kính 5-10 microns nhưng giọt bắn khi hắt hơi có thể có đường kính tới 100 microns.
Do vậy, khi những giọt bắn mang virus nhanh chóng rơi xuống sàn nhà, nhiễm virus vào các vật mà chúng ta hay chạm phải thì sol khí aerosols vẫn lơ lửng trong không khí, mang virus đi xa hơn.
Tuy nhiên, bác sĩ Jayaweera lưu ý chưa có đủ nghiên cứu để xác nhận sol khí aerosols có thể đưa SARS-CoV-2 đi được chính xác là bao xa. Ví dụ, khi sol khí aerosols mang virus đi xa hơn, có thể chúng có nhiều khả năng bị các yếu tố môi trường tiêu diệt hơn.
Mặt khác, ngày càng có nhiều sự đồng thuận về mặt khoa học rằng SARS-CoV-2 có thể lây truyền qua sol khí aerosols. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) gần đây đã cập nhật lời khuyên về các đường lây truyền của coronavirus mới, bao gồm cả việc lây truyền qua không khí. Tuy nhiên, WHO vẫn thận trọng về việc liệu SARS-CoV-2 có tồn tại trong sol khí aerosols và có khả năng lây nhiễm hay không.
Các nhà khoa học cần tiến hành thêm nhiều nghiên cứu để hiểu đầy đủ về cách thức lây truyền của Sars-CoV-2 và xác định các chiến lược và công nghệ tốt nhất để ức chế sự lây lan của virus này.
Việc thực hiện các nghiên cứu chất lượng cao cần có thời gian và phụ thuộc vào dữ liệu trong thế giới thực để có độ chính xác cao nhất có thể. Mặc dù dữ liệu từ làn sóng đầu tiên của đại dịch hiện đã có sẵn, nhưng vẫn cần thời gian để xử lý những dữ liệu này và đảm bảo bất kỳ nghiên cứu nào dựa trên chúng đều nghiêm ngặt và đáp ứng các tiêu chuẩn học thuật truyền thống.
Tuy nhiên, với mức độ nghiêm trọng của đại dịch, cần phải phát triển các công nghệ mới dựa trên những bằng chứng tốt nhất hiện có.
Sử dụng bọt niken trong bộ lọc không khí
Trong bối cảnh nói trên, nghiên cứu dẫn ở đầu bài cung cấp một cái nhìn tổng quan về một công nghệ lọc mới có thể bắt giữ virus và gần như giết chết nó ngay lập tức.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Houston, Texas (Mỹ) đã thiết kế bộ lọc này với sự hợp tác của công ty phát triển y tế Medistar và các nhà nghiên cứu từ các tổ chức khác.
Theo các nhà nghiên cứu, bộ lọc bọt niken giết chết 99,8% các hạt SARS-CoV-2 đi qua nó.
Các nhà nghiên cứu làm nóng bộ lọc đến 200ºC để đạt được điều này. Nghiên cứu trước đây cho thấy việc phơi nhiễm virus ở 70ºC trong 5 phút sẽ vô hiệu hóa nó. Ở 200ºC, bộ lọc có thể tiêu diệt virus ngay lập tức.
Thông thường, bọt niken có điện trở thấp, nghĩa là nó khó đạt được nhiệt độ cao. Bằng cách xếp các lớp bọt và sử dụng các ngăn bổ sung được kết nối với dây dẫn, các nhà nghiên cứu có thể tăng điện trở của nó và duy trì nhiệt độ 200ºC mà không cần nguồn nhiệt bên ngoài.
Điều này đặc biệt quan trọng nếu các nhà thiết kế có ý định lắp các bộ lọc trong hệ thống điều hòa không khí. Bằng cách không yêu cầu nguồn nhiệt bên ngoài mà vẫn có thể làm nóng tấm lọc, các bộ lọc này trở nên khả thi.
Hữu ích ở sân bay và trên máy bay
Theo Giáo sư Zhifeng Ren, Giáo sư chủ nhiệm MD Anderson – Khoa Vật lý tại Đại học Houston và là đồng tác giả của bài báo, ""Bộ lọc này có thể hữu ích ở sân bay và trên máy bay, trong các tòa nhà văn phòng, trường học và tàu du lịch để ngăn chặn sự lây lan của COVID-19. Khả năng giúp kiểm soát sự lây lan của virus có thể rất hữu ích cho xã hội. "
Mặc dù các nhà nghiên cứu cho biết mẫu thử nghiệm của bộ lọc đã giết chết phần lớn virus đi qua nó, nhưng họ vẫn chưa biết tác dụng thực tế của nó trong việc giảm sự lây truyền virus.
Vì thế, cho đến khi các nhà khoa học thực hiện nhiều nghiên cứu hơn để hiểu cách thức lây lan của virus và cách thức nào lây nhiễm cao nhất, họ vẫn chưa thể xác định liệu các hệ thống lọc có tạo ra sự khác biệt hay không.
Tuy nhiên, với sự cấp bách của đại dịch hiện nay và tính khả thi của việc sol khí aerosols có thể truyền virus, việc xuất hiện những công nghệ như vậy là rất có giá trị.
Việt Nam: Công nghệ lọc NanoTiO2
Tiến sĩ Phạm Thanh Vân - Phó giám đốc Công ty Khoa học ứng dụng công nghệ xanh PG (Công nghệ xanh PG là một doanh nghiệp khoa học công nghệ phát triển các sản phẩm vật liệu nano trong lãnh vực sức khoẻ (liên quan đến truyền nhiễm) và môi trường, dựa trên công nghệ của chính người Việt xây dựng), chia sẻ với chúng tôi (TS.BS Phạm Nguyên Quý) một vài suy nghĩ về công nghệ nhiệt sử dụng bọt niken để tiêu diệt virus SARS-CoV-2 như sau:
Về mặt lý thuyết, từ nhiệt độ 70 độ C trở lên virus đã có thể bị tiêu diệt. Mục đích dâng nhiệt độ lên 200 độ C là để phân huỷ và hoá hơi mọi vi sinh vật tiếp xúc với bộ lọc, giữ cho bề mặt luôn sạch không tích tụ nguồn lây nhiễm thứ cấp, đồng thời có thể tiếp tục chu kỳ diệt virus/vi khuẩn mới. Nên công nghệ này không có vấn đề gì về lý thuyết.
Về mặt kỹ thuật, nhiệt độ cao chạy qua bộ lọc bọt niken có thể dẫn tới oxy hoá niken, từ đó dẫn tới thay đổi điện trở và thay đổi nhiệt độ bộ lọc. Bởi vậy bộ lọc sử dụng bọt niken chỉ thích hợp cho các bộ lọc không khí lớn tại các văn phòng vì cần duy trì nguồn điện lớn liên tục và hệ thống kiểm soát nhiệt độ. Không phù hợp khi áp dụng cho các thiết bị nhỏ, nhẹ khác, ví dụ như khẩu trang.
Nếu từ lý thuyết có thể phát triển thành sản phẩm ứng dụng trong thực tế, tạo thêm một sự lựa chọn cho cộng đồng thì đó là điều đáng mừng và đáng được chào đón.
Hiện tại có khá nhiều công nghệ lọc không khí diệt virus SARS-CoV-2 theo nguyên lý vật lý, ví dụ công nghệ tĩnh điện của các nhà khoa học TQ, công nghệ UV của một công ty bên Mỹ, công nghệ nano TiO2 mà ở Việt Nam đã có thể chế tạo được vật liệu có hiệu quả ngay ở ánh sáng bình thường và duy trì lâu dài.
Vật liệu nano TiO2 có đầy đủ tính năng ưu việt cho chức năng diệt vi sinh vật như: thế năng oxy hoá khử mạnh hơn mọi liên kết hữu cơ nên có thể bẻ gẫy những liên kết hữu cơ tạo nên cấu trúc virus/vi khuẩn mà không phân biệt chủng loại.
Vì hoạt động theo cơ chế quang xúc tác nên vật liệu không bị tiêu hao. Virus/vi khuẩn bị phân huỷ thành hơi nước và không khí bay đi, không tích luỹ trên bề mặt mà không cần phải làm nóng bề mặt lên đến 200 độ C như công nghệ sử dụng bột niken.
Dù được Đại học Harvard và Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ khuyến cáo nano TiO2 là vật liệu diệt virus cúm, nhưng để vật liệu có thể hoạt động ngay ở ánh sáng bình thường và đưa vật liệu lên bề mặt bộ lọc là một bài toán công nghệ khó khăn, đã tiêu tốn rất nhiều thời gian, công sức, tiền bạc của các nhà công nghệ trên thế giới, và ở Việt Nam đã giải quyết được bài toán này. Đó là công nghệ chế tạo vật liệu nano TiO2 của PGS.TS Phạm Văn Nho.
Công nghệ nano TiO2 do PGS.TS Phạm Văn Nho xây dựng tạo ra vật liệu có thể thuận tiện phủ trên nhiều bề mặt bộ lọc khác nhau và đã được ứng dụng trong khẩu trang nano TiO2, với những kiểm định độc lập tại các cơ sở cao cấp nhất ở Việt Nam là Viện Vệ sinh dịch tễ TƯ, Viện Pasteur TP HCM, Viện Sức khoẻ nghề nghiệp và môi trường.
Kết quả có thể diệt được 10^6/ml virus cúm chỉ trong vòng 30’, hiệu suất diệt virus (cúm) và vi khuẩn tối thiểu 99,9% duy trì được trong thời gian dài. Đây là những số liệu hiếm hoi được công bố cả về mặt khoa học và thương mại. Khẩu trang nano TiO2 cũng là khẩu trang được bảo hộ độc quyền ở Việt Nam về một khẩu trang diệt khuẩn dùng trong y tế.
Theo medicalnewstoday
