Sinh viên tạo ra vải kháng khuẩn sinh học từ sợi dứa

Gian hàng của các thành viên tạo ra vải kháng khuẩn sinh học từ sợi dứa trưng bày tại cuộc thi Bách khoa Innovation 2022. (Ảnh nhân vật cung cấp).

Sản phẩm này của nhóm: Lê Việt Yên Chi, Phạm Thị Phương Minh, Nguyễn Minh Nghiêm và Lê Đình Huân với sự hướng dẫn của Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Thị Kim Phụng (Khoa Hóa) và Tiến sĩ Võ Thanh Hằng (Khoa Môi trường), Trường đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh.

Nảy ra ý tưởng làm sản phẩm từ giữa năm 2021 khi Phạm Thị Phương Minh, thành viên của nhóm, tận mắt chứng kiến người dân quê mình phải mang dứa cho gia súc ăn, thậm chí phải đổ bỏ vì không thể tiêu thụ do bị ùn tắc ở cửa khẩu xuất sang Trung Quốc vì ảnh hưởng dịch Covid-19.

Đề đạt ý tưởng này với giáo viên hướng dẫn, nhóm được gợi ý làm sợi vải kháng khuẩn từ dứa. Tìm hiểu các báo cáo khoa học trên thế giới, nhóm nhận thấy đặc tính của sợi dứa bền, dai, nhẹ, dễ nhuộm màu… phù hợp để tạo vải. Tuy nhiên, bề mặt sợi có nhược điểm là hơi sần sùi và có gai nhẹ nên nhóm khắc phục bằng cách tẩy sợi để bề mặt trở nên đẹp hơn.

Để vải có tính năng kháng khuẩn, nhóm sử dụng nano chitosan từ vỏ tôm. Theo Lê Việt Yên Chi, chitosan là chất chống oxy hóa, tạo màng tốt, an toàn với con người và chi phí thấp. Chitosan kết hợp với dầu neem (xoan chịu hạn) ở một tỷ lệ nhất định có thể tạo hiệu quả kháng khuẩn cao nhất, giúp tăng thời gian hiệu quả sản phẩm.

Còn tạo lớp kháng khuẩn, nhóm tạo chitosan bằng vỏ tôm với quy trình rửa sạch, sấy khô, xay nhuyễn, làm trắng và loại bỏ các tạp chất. Bột chitosan được hòa tan tạo thành dung dịch dạng lỏng với nồng độ pH không gây hại cho da. Dung dịch nano chitosan sau đó trộn với dầu neem để tạo thành dung dịch kháng khuẩn.

Đặc tính của dầu neem không tan trong nước nên nhóm cho thêm các chất phụ gia làm dung môi để dầu này có thể hòa tan hoàn toàn. Sợi dứa được phủ lớp kháng khuẩn bằng cách nhúng vào dung dịch nano chitosan vì bề mặt sợi chứa xenluloso có thể bám dính dung dịch kháng khuẩn.

Thực hiện thí nghiệm kiểm tra, nhóm tiến hành giặt vải 30 lần, kết quả tỷ lệ chất kháng khuẩn còn hơn 95%, các đặc tính của vải giữ ổn định. Đây là tín hiệu cho thấy, việc sản xuất khẩu trang kháng khuẩn của nhóm rất khả thi, có thể thay thế khẩu trang thông thường làm bằng cotton và polyproplylene phải mất thời gian rất dài để phân hủy, trong khi khẩu trang của nhóm hoàn toàn từ thiên nhiên, phân hủy chỉ trong 3 tháng.

Vải kháng khuẩn được tạo ra từ sợi dứa, nano chitosan và dầu neem. (Ảnh nhân vật cung cấp)

Chi phí cho một khẩu trang kháng khuẩn dự kiến 15.000 đồng, không cao hơn giá các loại khẩu trang vải thông thường khác. Ngoài khẩu trang, vải kháng khuẩn có thể làm đồ bảo hộ y tế, trang phục…

“Vải kháng khuẩn có thể ứng dụng làm khẩu trang, vật phẩm không thể thiếu trong giai đoạn Covid-19 vẫn còn nên có thể đây là hướng đi tiềm năng lớn”, Yên Chi chia sẻ.

Vải kháng khuẩn giành giải Nhì cuộc thi Bách khoa Innovation 2022 do Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh vừa tổ chức. Mới đây, công ty Mitsui Chemicals cam kết đầu tư 2.500 USD Singapore để phát triển công nghệ, hoàn thiện mẫu mã sản phẩm.

Theo Tiến sĩ Võ Thanh Hằng, giảng viên hướng dẫn nhóm, đây là nghiên cứu có ý nghĩa về mặt môi trường, xã hội và tính ứng dụng cao khi nhóm đã tận dụng các loại phế phẩm nông nghiệp để xây dựng quy trình sản xuất sợi vải kháng khuẩn hoàn toàn từ thiên nhiên. Vải kháng khuẩn có thể sản xuất khẩu trang thay thế cho các loại khẩu trang vải, khẩu trang y tế hiện nay khi đa số các đơn vị sản xuất trong nước còn phụ thuộc nguyên liệu nước ngoài.

“Vải kháng khuẩn của nhóm chưa đạt độ thẩm mỹ cao và kết quả chỉ đang ở quy mô phòng thí nghiệm. Để sản phẩm sớm ra thị trường, nhóm cần sự hỗ trợ của các đơn vị, doanh nghiệp đồng hành phát triển sản phẩm ở quy mô công nghiệp, xây dựng quy trình sản xuất bảo đảm các tiêu chí về chất lượng, an toàn sức khỏe của cơ quan chức năng...”, Tiến sĩ Võ Thanh Hằng cho biết thêm.

Khánh Trình