Các nhà khoa học Mỹ vừa tạo ra một loại vật liệu mới từ cellulose vi khuẩn. Nó siêu bền, đa năng và đặc biệt là có thể tự phân hủy!
Vấn đề “nhức nhối” mang tên nhựa
Chúng ta đều biết rằng nhựa đang gây ra những vấn đề nghiêm trọng cho môi trường. Nó không phân hủy, tích tụ trong đại dương, gây hại cho động vật hoang dã… Và đây là lúc chúng ta cần một giải pháp đột phá.
Bước đột phá từ cellulose vi khuẩn
Cellulose vi khuẩn là một loại polymer tự nhiên có rất nhiều trong tự nhiên và có khả năng phân hủy sinh học. Đó chính là chìa khóa để giải quyết bài toán ô nhiễm nhựa.
Giáo sư Maksud Rahman và nhóm nghiên cứu
Giáo sư Maksud Rahman, một chuyên gia tại Đại học Houston, đã tìm ra cách biến cellulose vi khuẩn thành một vật liệu siêu bền và đa năng, có thể thay thế nhựa trong rất nhiều ứng dụng khác nhau. Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Nature Communications.
“Công thức” bí mật: Kết hợp cellulose và Boron Nitride
Để tăng cường độ bền của cellulose, nhóm nghiên cứu đã thêm các tấm nano boron nitride vào dung dịch nuôi cấy vi khuẩn. Kết quả là một tấm nano lai cellulose vi khuẩn – boron nitride với độ bền kéo cực cao, lên đến 553 MPa, và khả năng chịu nhiệt tốt hơn gấp 3 lần so với cellulose thông thường.
Ứng dụng tiềm năng của “siêu vật liệu”
“Siêu vật liệu” này có thể được sử dụng để tạo ra:
* Chai nước dùng một lần thân thiện với môi trường
* Bao bì tự phân hủy
* Băng gạc y tế
* Và còn nhiều ứng dụng khác nữa!
Điều khiển vi khuẩn để tạo ra vật liệu có cấu trúc
Giáo sư Rahman chia sẻ rằng, thay vì để vi khuẩn di chuyển ngẫu nhiên, họ đã “huấn luyện” chúng để sản xuất cellulose một cách có tổ chức. Bằng cách kiểm soát chuyển động của vi khuẩn, họ có thể tạo ra vật liệu với cấu trúc và chức năng mong muốn.
Thiết bị nuôi cấy đặc biệt
Để làm được điều này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một thiết bị nuôi cấy quay đặc biệt, giúp vi khuẩn di chuyển theo một hướng nhất quán.
Tương lai của vật liệu bền vững
Nhóm nghiên cứu đang tiếp tục hoàn thiện quy trình sản xuất cellulose vi khuẩn trước khi đưa nó vào sản xuất thương mại. Hy vọng rằng, trong tương lai không xa, chúng ta sẽ được sử dụng những sản phẩm thân thiện với môi trường được làm từ vật liệu đột phá này.
