Hail the Judge
Ta chơi xong không trả tiền, vậy đâu có gọi là bán
Một nhóm các nhà khoa học tại Đại học James Cook, dẫn đầu bởi Tiến sĩ Adeel Zafar, đã khám phá ra một phương pháp đột phá để giải quyết vấn nạn ô nhiễm rác thải nhựa toàn cầu, theo báo cáo của Interesting Engineering ngày 15/8. Phương pháp này tập trung vào việc chuyển đổi rác thải nhựa, đặc biệt là vi nhựa, thành graphene - một loại vật liệu nano carbon với tiềm năng ứng dụng to lớn.
Giáo sư Mohan Jacob từ Đại học James Cook cho biết, một phần đáng kể rác thải nhựa phân hủy thành những mảnh vi nhựa, có kích thước siêu nhỏ, không phân hủy sinh học và không tan trong nước. "Chúng nổi tiếng với tính chất không phân hủy và không tan trong nước, là mối đe dọa ngày càng lớn với cá, động vật và con người. Khi đã ở trong nước, vi nhựa sẽ xâm nhập vào chuỗi thức ăn dưới biển và cả chuỗi thức ăn của con người," ông nhấn mạnh.
Việc tái chế vi nhựa thường gặp nhiều khó khăn do quy trình phức tạp và tốn kém, dẫn đến tỷ lệ thu hồi thấp. Tiến sĩ Zafar giải thích: "Việc tái chế nâng cấp (upcycling), nghĩa là biến đổi rác thải nhựa thành vật liệu có giá trị cao hơn thay vì phá hủy, rất được quan tâm."
Nghiên cứu mới đã chứng minh quy trình sáng tạo này bằng cách nghiền chai nhựa thành vi nhựa, sau đó sử dụng kỹ thuật Plasma vi sóng áp suất khí quyển (APMP) tiên tiến để biến đổi chúng thành graphene. Graphene, một vật liệu mỏng chỉ bằng một lớp nguyên tử carbon, sở hữu những đặc tính vượt trội như độ cứng vượt kim cương, độ bền gấp 200 lần thép và trọng lượng nhẹ hơn nhôm 5 lần.
Vật liệu graphene đang thu hút sự quan tâm lớn trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất cảm biến, hệ thống lọc nước đến hấp thụ các chất ô nhiễm như PFAS. Nghiên cứu cho thấy vi nhựa polyethylene từ chai lọ bỏ đi có thể chuyển hóa thành graphene một cách hiệu quả bằng phương pháp APMP. Phân tích quang phổ Raman xác nhận cấu trúc đặc trưng của graphene trong vật liệu thu được.
"Khoảng 30 mg vi nhựa giúp tạo ra gần 5 mg graphene trong 1 phút. Tốc độ sản xuất này cao hơn đáng kể so với trước đây, cung cấp một giải pháp thay thế đơn giản, thân thiện với môi trường hơn so với những công nghệ hiện tại," Tiến sĩ Zafar cho biết.
Phát hiện này không chỉ mở ra một hướng đi mới cho việc sản xuất graphene hiệu quả mà còn góp phần giải quyết bài toán nan giải về ô nhiễm vi nhựa. Giáo sư Jacob kết luận: "Nghiên cứu không chỉ đi tiên phong trong phương pháp tổng hợp graphene mới mà còn góp phần vào mục tiêu lớn hơn là giảm tác động tiêu cực của ô nhiễm vi nhựa đến hệ sinh thái".
Giáo sư Mohan Jacob từ Đại học James Cook cho biết, một phần đáng kể rác thải nhựa phân hủy thành những mảnh vi nhựa, có kích thước siêu nhỏ, không phân hủy sinh học và không tan trong nước. "Chúng nổi tiếng với tính chất không phân hủy và không tan trong nước, là mối đe dọa ngày càng lớn với cá, động vật và con người. Khi đã ở trong nước, vi nhựa sẽ xâm nhập vào chuỗi thức ăn dưới biển và cả chuỗi thức ăn của con người," ông nhấn mạnh.
Việc tái chế vi nhựa thường gặp nhiều khó khăn do quy trình phức tạp và tốn kém, dẫn đến tỷ lệ thu hồi thấp. Tiến sĩ Zafar giải thích: "Việc tái chế nâng cấp (upcycling), nghĩa là biến đổi rác thải nhựa thành vật liệu có giá trị cao hơn thay vì phá hủy, rất được quan tâm."
Nghiên cứu mới đã chứng minh quy trình sáng tạo này bằng cách nghiền chai nhựa thành vi nhựa, sau đó sử dụng kỹ thuật Plasma vi sóng áp suất khí quyển (APMP) tiên tiến để biến đổi chúng thành graphene. Graphene, một vật liệu mỏng chỉ bằng một lớp nguyên tử carbon, sở hữu những đặc tính vượt trội như độ cứng vượt kim cương, độ bền gấp 200 lần thép và trọng lượng nhẹ hơn nhôm 5 lần.
Vật liệu graphene đang thu hút sự quan tâm lớn trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất cảm biến, hệ thống lọc nước đến hấp thụ các chất ô nhiễm như PFAS. Nghiên cứu cho thấy vi nhựa polyethylene từ chai lọ bỏ đi có thể chuyển hóa thành graphene một cách hiệu quả bằng phương pháp APMP. Phân tích quang phổ Raman xác nhận cấu trúc đặc trưng của graphene trong vật liệu thu được.
"Khoảng 30 mg vi nhựa giúp tạo ra gần 5 mg graphene trong 1 phút. Tốc độ sản xuất này cao hơn đáng kể so với trước đây, cung cấp một giải pháp thay thế đơn giản, thân thiện với môi trường hơn so với những công nghệ hiện tại," Tiến sĩ Zafar cho biết.
Phát hiện này không chỉ mở ra một hướng đi mới cho việc sản xuất graphene hiệu quả mà còn góp phần giải quyết bài toán nan giải về ô nhiễm vi nhựa. Giáo sư Jacob kết luận: "Nghiên cứu không chỉ đi tiên phong trong phương pháp tổng hợp graphene mới mà còn góp phần vào mục tiêu lớn hơn là giảm tác động tiêu cực của ô nhiễm vi nhựa đến hệ sinh thái".
