Lọc nước bằng… vỏ chuối hay máy hút bụi khổng lồ trên nóc các tòa nhà cao tầng là những thiết bị lọc độc đáo mà con người đang sử dụng.
Màng lọc chỉ cho phép vật thể lớn đi qua
Theo nguyên tắc thông thường, một bộ màng lọc sẽ giữ lại những loại vật thể kích thước lớn để chỉ cho những loại vật thể nhỏ đi qua. Thế nhưng mới đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học tiểu bang Pennsylvania (Mỹ), do TS. Tak-Sing Wong và Birgitt Boschitsch chủ nhiệm, đã tạo ra một bộ lọc ngược lại, nghĩa là chỉ cho các loại vật thể có kích thước lớn đi qua và giữ lại các loại vật thể nhỏ.
Kiểu lọc ngược này có thể được ứng dụng trong phẫu thuật: các dụng cụ sẽ vượt qua bộ lọc, trong khi các vi trùng sẽ bị ở lại phía bên ngoài. Trong ảnh là các vật thể nhỏ đã bị màng lọc giữ lại.
Thực tế, bộ màng lọc này là một màng chất lỏng tương tự một bong bóng xà phòng, chỉ khác là màng này có khả năng tự sửa chữa. Khi một vật thể lớn (kích thước đạt cỡ cm) chạm tới màng, nhờ khối lượng lớn và tốc độ cao, nó sẽ vượt qua. Sau khi vật thể lọt qua, màng bong bóng này sẽ tự hàn gắn liền lại. Còn các vật thể nhỏ, có nghĩa là khối lượng cũng nhỏ và tốc độ cũng chậm, do không đủ năng lượng thâm nhập qua màng sẽ bị giữ lại.
Theo TS. Tak-Sing Wong, công trình đã thử nghiệm trên một số chất lỏng mà hiệu quả nhất là nước, glycerol, natri dodecyl sulfate, acid tannic và polyethylene oxide, những màng này bền vững được tới 64 phút mà không phải gia cố. Kiểu lọc ngược này có thể được ứng dụng trong phẫu thuật: các dụng cụ sẽ vượt qua bộ lọc, trong khi các vi trùng sẽ bị ở lại phía bên ngoài.
Thiết bị chuyên hút bụi mịn
Từ nhiều năm nay, sự hiện hữu các hạt bụi mịn trong không khí là một vấn nạn về ô nhiễm cho các thành phố lớn trên toàn thế giới. Vì trong bầu không khí chúng ta thở hiện nay, càng ngày hiện diện càng nhiều các chất ô nhiễm mà cụ thể là các hạt bụi mịn lơ lửng xuất phát từ các nhà máy, động cơ diesel, ống khói lò sưởi gia đình, khí thải xe hơi và ngay cả từ độ mòn lốp xe trên mặt đường, thậm chí từ các đường dây điện…
Đồ họa của chiếc máy hút bụi khổng lồ có khả năng hút trong vòng bán kính 300m và cao tới 7km.
Không chỉ các hạt bụi mịn có kích thước báo động 2,5 ppm mà ngay cả các hạt bụi có kích thước trung bình cũng đều gây cho chúng ta nguy hiểm. Cho dù đi bộ trong thành phố hay thậm chí cả trong nhà, chúng ta đều hít thở phải chúng. Thoạt tiên chúng đi vào phổi rồi sau đó là vào máu dẫn đến nguy cơ leo thang các bệnh về tim mạch.
Do vậy, giới y khoa khuyên những người mẫn cảm nên ở trong nhà và tránh vận động nặng trong giờ cao điểm nhằm có thể hạn chế hít thở không khí ô nhiễm.
Một công ty khởi nghiệp của Hà Lan, Envinity, đã có sáng kiến đặt những cỗ máy hút bụi khổng lồ trên nóc các tòa nhà cao tầng tại những khu vực ô nhiễm nhất như khu công nghiệp, sân bay...
Những chiếc máy khổng lồ này có tính năng ion hóa không khí để trích xuất lọc lấy 100% các hạt bụi mịn (dưới 10 micromet, vốn chịu trách nhiệm cho khoảng 350.000 ca tử vong sớm mỗi năm ở châu Âu) và 95% các hạt bụi siêu mịn.
Theo Envinity, trong nguyên mẫu thử nghiệm, những chiếc máy khổng lồ dài 8m này có công năng xử lý 80.000 m3 không khí/giờ trong bán kính 300 m với chiều cao lên tới 7km, chúng ion hóa không khí để thu hút các hạt bụi mịn chứ không tạo ra ozon như các loại máy thông thường.
Thiết bị lọc nước bằng… vỏ chuối
Thiết bị lọc nước bằng vỏ chuối này có thể được sản xuất mà không cần sử dụng các quy trình độc hại và hai là chúng rẻ hơn rất nhiều.
Thật bất ngờ khi TS. Gustavo Castro và các đồng nghiệp tại Viện Khoa học Sinh học Bioscience ở Brazil đã phát hiện rằng, bằng cách phơi khô và băm nhỏ, vỏ chuối có thể phân chia nhỏ nồng độ chì và đồng trong nước sông tới hai mươi lần hay nói cách khác là trích xuất được kim loại nặng từ nước sông.
Theo các nhà nghiên cứu, vỏ chuối có khả năng này là do các acid carboxylic có ái lực với các ion kim loại. Mặc dù chúng kém hiệu quả hơn so với các bộ lọc silica gel đã được sử dụng trong công nghiệp, nhưng các bộ lọc của Gustavo Castro lại có tới hai ưu điểm: một là có thể được sản xuất mà không cần sử dụng các quy trình độc hại và hai là chúng rẻ hơn rất nhiều, lại có khả năng sử dụng lên tới 11 lần.