Với nhiều ưu việt và mang lại hiệu quả cao, mới đây, giải pháp đã được ghi danh vào sách vàng sáng tạo Việt Nam năm 2020 và đạt giải khuyến khích tại hội thi sáng tạo kỹ thuật toàn quốc.

Tiến sĩ Nguyễn Tiến An cho biết: Chitosan được biết đến với khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus cao và khả năng tái tạo mô da cho vết thương hở nên khi dùng kết hợp với nano bạc càng làm tăng hiệu quả kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus của vật liệu này. Trong các quy trình nghiên cứu, quy trình chế tạo hạt nano là phức tạp nhất do cần chế tạo được hạt nano kích thước nhỏ và ổn định. Để chế tạo hạt nano bạc, nhiều nhà nghiên cứu trong và ngoài nước đã bắt tay vào thực hiện. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu đều cho ra hạt nano bạc có kích thước lớn, không được tinh chế thu được hạt nano bạc sạch; nghiên cứu gắn nano bạc lên vải sợi còn hạn chế nếu thành công đòi hỏi phải có công nghệ cao, chi phí tốn kém và sử dụng các hóa chất độc hại. Do đó, từ năm 2016, nhóm đã bắt tay nghiên cứu nhằm tìm ra giải pháp chế tạo vật liệu mới - vật liệu có chứa hạt nano bạc kích thước nhỏ hơn 10nm sử dụng chitosan (một hợp chất từ thiên nhiên có giá thành thấp, tuyệt đối an toàn với con người và thân thiện môi trường) vừa có tính ổn định tốt cho hệ nano bạc vừa là một tác nhân kết dính tốt lên vải sợi vừa có tác dụng kháng khuẩn, kháng virus, kháng nấm và khả năng tái tạo mô ở các vết thương hở.

Để chế tạo dung dịch nano bạc - chitosan dùng gắn lên vải sợi, nhóm tác giả xây dựng 3 quy trình gồm: quy trình chế tạo chitosan từ phế thải chế biến thủy sản (vỏ tôm, cua, mai mực); quy trình chế tạo hệ vật liệu nano bạc - chitosan và quy trình gắn vật liệu nano bạc - chitosan lên vải sợi. Mỗi quy trình đều thể hiện được tính mới, tính sáng tạo. Cụ thể, nhóm tác giả dùng phương pháp phá kết tinh trong chế tạo chitosan từ vỏ phế thải, giúp giảm thiểu lượng kiềm và acid xuống 8 - 10 lần đồng thời giảm nhiệt độ phản ứng. Việc giảm lượng hóa chất và nhiệt năng sử dụng giúp tiết kiệm chi phí chế tạo và góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường. Nhóm tác giả cũng sử dụng hợp chất phức bạc thay vì muối bạc để tạo được hạt nano bạc nhỏ hơn 10nm; sử dụng tác nhân khử đơn giản, an toàn, thân thiện môi trường là glucose. Bên cạnh đó, dùng dung dịch cồn trong tách và tinh chế sản phẩm. Đây là một giải pháp sáng tạo hoàn toàn mới hiện nay. Bên cạnh đó, các tác giả cũng sử dụng các thiết bị nghiên cứu thông thường, không cần thiết bị hiện đại hay dùng các hóa chất không độc hại, rẻ tiền. Do quy trình thực hiện đơn giản nên giải pháp hoàn toàn có thể nhân rộng và chuyển giao trên quy mô cả nước.

Các loại khẩu trang sau khi đã được nhúng qua dung dịch nano bạc - chitosan.

Theo tính toán của nhóm nghiên cứu, chi phí chế tạo nano bạc - chitosan giảm đến 65% so với chi phí để tạo ra các vật liệu cùng loại bởi tận dụng chế tạo chitosan từ nguồn nguyên liệu phế phẩm là vỏ tôm, cua, mai mực sẵn có trên địa bàn tỉnh, không cần đầu tư công nghệ cao, trong khi đó hiệu quả sử dụng tăng từ 100 - 300%, an toàn, thân thiện với môi trường, đại đa số người dân, trong đó người nghèo có thể tiếp cận sử dụng. Sản phẩm có thể ứng dụng chế tạo được các loại sản phẩm công nghệ cao dùng trong lĩnh vực trong chăm sóc sức khỏe con người như: khẩu trang, bông, băng gạc, quần áo...

Tiến sĩ Nguyễn Tiến An cho biết thêm: Nhóm tác giả đã phải thử nghiệm quy trình nhiều lần mới thành công. Hiện các sản phẩm đã được ứng dụng để chế tạo khẩu trang dùng trong đơn vị và nhận được phản hồi tích cực từ người sử dụng song khó khăn là thiếu kinh phí để nghiên cứu mở rộng, chế tạo sản phẩm ở quy mô lớn. Do đó, trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ đăng ký sở hữu trí tuệ cho sản phẩm đồng thời định hướng ứng dụng chế tạo và thương mại hóa sản phẩm dùng trong lĩnh vực y tế; có thể tìm đối tác liên kết chế tạo hoặc chuyển giao công nghệ để nhiều người được sử dụng.

Hoàng Lanh