Công nghệ nano mang đến sản phẩm vệ sinh sạch và an toàn hơn

Theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Applied Materials Today, một chất liệu mới được làm từ các sợi nano siêu nhỏ có thể thay thế chất liệu gây hại có trong tã và các sản phẩm vệ sinh. Các tác giả cho biết chất liệu mới của họ ít ảnh hưởng tới môi trường và an toàn hơn cho người sử dụng so với các chất liệu hiện có.

Trong vài thập kỷ qua, tã lót, băng vệ sinh và các sản phẩm vệ sinh khác đã được làm bằng hạt siêu thấm (SAP). Loại polyme này có khả năng hấp thụ và giữ một lượng chất lỏng gấp nhiều lần so với trọng lượng của chính nó; tã trung bình có thể hấp thụ gấp 30 lần trọng lượng riêng của nó. Nhưng chất liệu này không phân hủy sinh học: trong điều kiện lý tưởng, có thể mất đến 500 năm để tã lót thoái hóa được. Và SAP có liên quan đến các vấn đề sức khỏe như hội chứng sốc nhiễm độc, nên nó đã bị cấm sử dụng trong băng vệ sinh trong những năm 1980.

Theo các nhà nghiên cứu, loại chất liệu mới làm bằng sợi nano cellulose axetat quay điện không có những nhược điểm trên. Nhóm đã phân tích chất liệu và cho biết nó có thể thay thế cho SAP trong các sản phẩm vệ sinh phụ nữ.

Việc sử dụng kéo dài các sản phẩm thương mại có sẵn có thể dẫn đến hội chứng sốc nhiễm độc và các tình trạng khác, vì vậy việc phát triển một sự thay thế an toàn cho SAP là rất quan trọng. Nhóm nghiên cứu đề ra mục tiêu bỏ việc sử dụng hạt siêu thấm có hại, không phân hủy trong sản phẩm vệ sinh thương mại có sẵn mà không làm giảm hiệu suất, và thậm chí tăng cường hấp thụ và sự dễ chịu.

Các sợi nano dài và rất mỏng được sản xuất sử dụng một kỹ thuật gọi là quay điện. Do diện tích bề mặt lớn so với trọng lượng của nó, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng chúng sẽ thấm tốt hơn nhiều so với chất liệu thấm nước hiện có. Họ so sánh hiệu suất của chất liệu mới với băng vệ sinh thương mại và thấy nó thấm tốt hơn.

Chất liệu được sử dụng trong băng vệ sinh thương mại có sẵn được tạo thành từ sợi phẳng, giống ruy-băng có độ dày khoảng 30 micromet. Ngược lại, các sợi nano dày khoảng 150 nanomet, mỏng hơn 200 lần. Chất liệu mới dễ chịu hơn so với chất liệu được sử dụng trong các sản phẩm hiện có và phế thải có thể được xử lý tốt hơn.

Chất liệu sợi nano cũng xốp hơn (trên 90%) so với các chất liệu truyền thống đang được sử dụng (80%), làm cho nó dễ thấm hơn. Điều này đã được khẳng định: trong thử nghiệm bằng nước muối và nước tiểu nhân tạo, chất liệu sợi quay điện thấm được nhiều hơn các sản phẩm thương mại có sẵn. Họ cũng đã thử nghiệm hai phiên bản thay thế của chất liệu sợi nano có chứa SAP và thấy chúng không thấm nước tốt bằng các sợi nano nguyên bản.

Bằng việc làm cho các sản phẩm vệ sinh an toàn hơn với người sử dụng và khả năng phân hủy tốt hơn, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ có được tác động toàn cầu về sức khỏe và môi trường.

Theo vista.gov.vn 06/10/2016

Trở về đầu trang

Phát triển công nghệ xử lý nước hiệu quả với chi phí hợp lý

TS. Yongheng Huang, Phó Giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Sinh học và Nông nghiệp thuộc trường Đại học Texas A&M đang nghiên cứu phát triển các công nghệ xử lý nước hiệu quả với chi phí hợp lý để đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp, nông nghiệp và hộ gia đình.

"Chúng tôi đang tập trung khám phá và sử dụng tính chất hóa học của sắt để cố định và giữ lại các kim loại nặng, cũng như loại bỏ các dưỡng chất và tạp chất không mong muốn khác từ nhiều dòng chất thải lỏng", TS. Huang nói. "Chúng tôi đã sử dụng tri thức mới để phát triển các công nghệ và giải pháp xử lý nước nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội trong việc giảm ô nhiễm nước, bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng".

Nghiên cứu của TS. Huang đã dẫn đến sự ra đời của phát minh Công nghệ sắt hoạt tính, đã được Hệ thống trường Đại học A&M Texas và Trung tâm Nghiên cứu đời sống nông nghiệp A&M Texas cấp phép độc quyền cho Công ty công nghệ nước Evoqua.

Phát minh đã ra đời sau một chuỗi các đột phá của TS. Huang về tính chất hóa học của sắt giúp duy trì phản ứng ăn mòn sắt. Những đột phá này đã giải quyết được vấn đề liên quan đến sự hình thành của lớp phủ oxit sắt thụ động trên bề mặt sắt để ngăn chặn phản ứng ăn mòn sắt, thường được gọi là thụ động hóa sắt, đã gây trở ngại cho các nhà khoa học và ngành công nghiệp trong nhiều năm qua.

“Hóa chất chính được sử dụng trong Công nghệ sắt hoạt tính, là bột sắt kim loại giá rẻ và phổ biến trên toàn thế giới", TS. Huang nói. "Công nghệ đã giải quyết được vấn đề về sự thụ động hóa sắt và hiện có thể sử dụng toàn bộ bột sắt phản ứng để xử lý các chất ô nhiễm mục tiêu. Kết quả là tỷ lệ sử dụng hóa chất và phát sinh ít chất thải rắn giảm đáng kể”.

Công nghệ mới rất mạnh và linh hoạt, có khả năng loại bỏ các chất thải độc hại phổ rộng khỏi một số vùng nước thải khó xử lý. Các chất thải này bao gồm các kim loại như selen, thủy ngân, thạch tín, crom, cadimi, vanadi và chì.

Nếu các kim loại trong nước thải không được xử lý và đổ vào các thủy vực, chúng có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe của môi trường, phá vỡ hệ sinh thái và trong nhiều trường hợp, gây đe dọa trước mắt hoặc lâu dài đến sức khỏe con người.

"Thông qua quá trình này, các kim loại nặng độc hại và hòa tan trong nước thải đã được biến đổi và giữ lại ở dạng rắn không độc hại, chủ yếu là được kết hợp vào trong gỉ sắt sinh ra do quá trình ăn mòn sắt", TS. Huang nói.

Công nghệ mới là giải pháp để ngành công nghiệp đáp ứng được các Hướng dẫn mới về giới hạn của nước thải (ELG) do Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (USEPA) đưa ra.

"Công nghệ sắt hoạt tính là giải pháp hiệu quả cho ngành công nghiệp điện hơi nước để đáp ứng Tiêu chuẩn mới ELG của USEPA về xả thải thủy ngân, asen và selen", TS. Huang nói. "Với thành công của công nghệ sắt hoạt tính, hiện đây có thể là phương pháp duy nhất để giảm hàm lượng selen, asen và thủy ngân xuống dưới mức giới hạn của Tiêu chuẩn ELG; đặc biệt công nghệ có thể xử lý thủy ngân xuống mức thấp hơn nhiều so với các công nghệ khác".

Công nghệ có hiệu quả loại bỏ các kim loại nặng và á kim phổ rộng khỏi nhiều dòng nước thải khó xử lý, nên đang thu hút sự chú ý của các ngành công nghiệp trên thế giới. Nhóm nghiên cứu hiện đang đặt mục tiêu cải tiến hơn nữa Công nghệ sắt hoạt tính và mở rộng phạm vi ứng dụng cho nhiều loại chất ô nhiễm và các nguồn nước thải. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn khai thác tính chất hóa học cơ bản này để nâng cao hiểu biết về các cơ chế và động học liên quan đến các tương tác giữa sắt kim loại, oxit sắt và các chất ô nhiễm