--Quảng cáo---
--Quảng cáo---

Lớp phủ khiến cho giấy có những đặc tính ưu việt như nhựa tổng hợp

THÁI BẰNG - 11:03 17/05/2022

Nhằm giảm thiểu việc sử dụng nhựa tổng hợp trong đời sống, một nhóm nghiên cứu đã tìm ra giải pháp làm cho vật liệu giấy tương đối bền vững và có một số đặc tính ưu việt của nhựa.

Phương pháp này có thể được thực hiện dễ dàng, tiết kiệm chi phí và có hiệu quả cao trong sử dụng thông thường. Một lớp phủ, được gọi là Choetsu phủ trên giấy không chỉ chống thấm nước mà còn duy trì độ mềm mại, dẻo dai và không gây ô nhiễm môi trường khi hủy bỏ.

Hai con hạc origami cổ điển được làm từ giấy phủ Choetsu (trái) và không tráng (phải). Khi nhúng nước, hạc giấy được tráng giữ nguyên hình dạng trong khi hạc không tráng ngấm nước và phân rã. Ảnh: © 2022 Hiroi et al.

Rác thải nhựa đang gây ô nhiễm môi trường nặng nề, nhưng giải quyết vấn đề dường như hoàn toàn nằm ngoài tầm tay con người do sự phổ biến của vật liệu nhựa trong cuộc sống hàng ngày. Nhóm nhà khoa học của GS Zenji Hiroi thuộc Viện Vật lý trạng thái rắn tại Đại học Tokyo, Nhật Bản, nghiên cứu các giải pháp tối ưu hóa khoa học vật liệu, đã tìm ra một phương pháp, cho phép thay thế một số vật dụng, sử dụng vật liệu nhựa bằng vật liệu bền vững hơn là giấy.

GS Hiroi cho biết, vật liệu nhựa không có khả năng phân hủy nhanh và an toàn với môi trường. Giấy là vật liệu có thể phân hủy an toàn, nhưng không thể đáp ứng được nhiều mục đích sử dụng như nhựa. Nhóm nghiên cứu đã tìm ra phương pháp khiến cho giấy có những đặc tính ưu việt của nhựa, nhưng không gây ô nhiếm môi trường. Đó là một lớp phủ phân hủy sinh học, chi phí thấp được gọi là Choetsu, tăng cường thêm khả năng chống thấm và độ bền cho giấy thông thường.

Mẩu giấy tráng Choetsu có cạnh là một phần milimet được chiếu chụp bằng các loại tia X khác nhau cho thấy sự phân bố của các hợp chất. Si là silicon, C là carbon và Ti là titan. Ảnh: © 2022 Hiroi et al.

Chất phủ Choetsu là sự kết hợp của các vật liệu, khi dán vào giấy sẽ tự tạo ra một lớp màng chống thấm và bền khi tiếp xúc với hơi ẩm trong không khí. Lớp phủ bao gồm những hóa chất an toàn và chi phí thấp, chủ yếu là methyltrimethoxysilane, một số isopropyl alcohol và một lượng nhỏ tetraisopropyl titanate. Cấu trúc giấy như hộp đựng thực phẩm, được phun hoặc nhúng vào hỗn hợp chất lỏng này và làm khô ở nhiệt độ phòng. Sau khi khô, một lớp mỏng silica chứa metyl (một loại rượu) hình thành trên xenluloza tạo nên giấy, khiến giấy có đặc tính bền và không thấm nước.

Những phản ứng diễn ra trong quá trình sơn phủ sẽ tự động hình thành một lớp hạt nano titanium dioxide. Những hạt nano này khiến giấy phát sinh đặc tính chống bụi bẩn và vi khuẩn, được gọi là hoạt động quang xúc tác, bảo vệ vật dụng được tráng trong thời gian dài. Tất cả những hóa chất của lớp phủ sẽ phân hủy theo thời gian thành vật chất vô hại như carbon, nước và silicon như cát.

Lớp phủ silica được phủ lên một vật chất, các hạt nano titan trải khắp bề mặt, có tác dụng kháng khuẩn như minh họa, tiêu diệt vi khuẩn ở trung tâm. Ảnh: © 2022 Hiroi et al.

Nhóm nghiên cứu đã hoàn thành những thử nghiệm kỹ thuật, một số ứng dụng có thể sớm được đưa vào khai thác sử dụng như các loại túi xách đồ tiêu dùng, vật liệu đóng gói hoặc vật dụng lưu trữ thực phẩm. Có thể ứng dụng phương pháp này trên các loại vật liệu khác. Thành phần chất lỏng có thể được điều chỉnh để phủ cho những vật liệu khác chống bụi bẩn, vi khuẩn và nấm mốc như gỗ, thủy tinh, gốm sứ và thậm chí cả nhựa để mở rộng tính hữu dụng của lớp phủ.

Báo cáo khoa học của nghiên cứu được đăng trên Tạp chí Nghiên cứu Hóa học Kỹ thuật & Công nghiệp.


(0) Bình luận
Nổi bật Khoa học & Đời sống
TPHCM phát hiện 3 ca nhiễm biến thể mới BA.4, BA.5
Khỏe- PV - 16:26 05/07/2022
Cả 3 trường hợp nhiễm biến thể mới Omicron BA.4 và BA.5 đều có người nhà mắc COVID-19 và không tiếp xúc người lạ. TPHCM đã mở rộng hệ thống giám sát, xét nghiệm giải trình gene xác định biến thể mới COVID-19.
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
  • Yêu cầu các hãng bay không tăng vé trái quy định
    Thời sự- Hoàng Hà - 11:13 04/07/2022
    Cục Hàng không yêu cầu các hãng bay xây dựng phương án tổ chức vận tải hành khách tối ưu phục vụ nhân dân đi lại dịp cao điểm hè 2022, không để xảy ra tình trạng tăng vé trái quy định.
  • Vắc xin COVID-19 giảm hiệu quả khi virus SARS-CoV-2 không ngừng phát triển
    Khỏe- N.Hà - 10:08 04/07/2022
    Cơ quan Quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) hiện thừa nhận vắc xin COVID-19 cơ bản bảo vệ khỏi bệnh nặng tốt nhưng chống lây nhiễm thì kém. Hiện tại các "ông lớn" trong lĩnh vực vắc xin đang chạy đua tạo vắc xin chống biến thể BA.4, BA.5.
  • Cảnh báo thuốc kháng sinh Tetracyclin bị làm giả
    Khỏe- Thụy Bình - 10:06 04/07/2022
    Cục Quản lý Dược (Bộ Y tế) vừa có công văn gửi Sở Y tế các địa phương cảnh báo về thuốc kháng sinh Tetracyclin giả.
  • Trẻ chậm tăng trưởng do thiếu hormone tăng trưởng GH
    Khỏe- Khánh Thủy - 07:21 04/07/2022
    Với sự phát triển của xã hội chiều cao của thế hệ trẻ Việt Nam ngày càng tăng lên góp phần cải thiện vóc dáng của giống nòi. Tuy nhiên, trên thực tế vẫn còn nhiều trẻ khi đến tuổi trưởng thành vẫn bị giới hạn về mặt chiều cao do các yếu tố khác nhau.
  • Bỏng mủ nhiễm trùng sau xóa xăm
    Khỏe- Khánh Thủy - 07:20 04/07/2022
    Sau khi xóa hình xăm trên cánh tay bằng laser QS, một người đàn ông 32 tuổi nổi các bóng nước, bỏng mủ nhiễm trùng, đau nhức, sốt, có thể để lại sẹo xấu khó khắc phục.