Giám đốc Trung tâm siêu dẫn Texas thuộc UH, Giáo sư Zhifeng Ren đã hợp tác với ông Monzer Hourani, CEO của Medistar, một công ty phát triển hạ tầng y tế có trụ sở tại Houston và các nhà nghiên cứu khác để thiết kế bộ lọc. Nghiên cứu vừa được công bố trên tờ Materials Today Physics ngày 7-7.
Các nhà nghiên cứu cho biết, các xét nghiệm virus tại Phòng thí nghiệm quốc gia Galveston đã tìm thấy 99,8% SARS-CoV-2, loại virus gây ra Covid-19, đã bị tiêu diệt trong một lần qua bộ lọc được làm từ bọt niken có bán trên thị trường được làm nóng đến 200 độ C.
Bộ lọc này cũng giết chết 99,9% các bào tử bệnh than trong thử nghiệm tại phòng thí nghiệm quốc gia, do Chi nhánh Y khoa của Đại học Texas điều hành.
Giáo sư Ren cho biết, bộ lọc này có thể sử dụng trên sân bay, trong máy bay, các tòa nhà văn phòng, trường học và tàu du lịch để ngăn chặn sự lây lan của Covid-19. Nghiên cứu này giúp kiểm soát sự lây lan của virus trong cộng đồng.
Giám đốc điều hành Medistar cũng đang đề xuất một mô hình bàn làm việc, có khả năng thanh lọc không khí trong môi trường xung quanh ngay lập tức cho nhân viên văn phòng.
Giáo sư Ren cho biết Trung tâm siêu dẫn Texas tại Đại học Houston (TcSUH) đã hợp tác với Medistar từ ngày 31-3, khi đại dịch lan rộng khắp nước Mỹ, để giúp phát triển bộ lọc không khí bẫy virus.
Các nhà nghiên cứu phát hiện virus có thể tồn tại trong không khí trong khoảng ba giờ, có nghĩa là việc bộ lọc loại bỏ nó nhanh chóng là một kế hoạch khả thi. Với việc các doanh nghiệp mở cửa trở lại, việc kiểm soát sự lây lan trong không gian điều hòa là rất cấp bách.
Và theo Medistar, virus không thể tồn tại ở nhiệt độ trên 70 độ C, vì vậy các nhà nghiên cứu đã quyết định sử dụng bộ lọc được làm nóng. Bằng cách làm cho nhiệt độ bộ lọc nóng hơn nhiều - khoảng 200 độ C. Kết quả là bộ lọc đã có thể tiêu diệt virus gần như ngay lập tức.
Giáo sư Ren đề nghị sử dụng bọt niken, vì nó đáp ứng một số yêu cầu chính như xốp, cho phép luồng không khí đi qua và dẫn điện, có thể làm nóng và độ linh hoạt cao.
 Hiệu suất của thiết bị lọc đối với SARS-CoV-2 và vi khuẩn than. Ảnh: Đại học Houston |
Nhưng bọt niken có điện trở suất thấp, khiến các nhà khoa học gặp trở ngại khi tăng nhiệt độ đủ cao để nhanh chóng tiêu diệt virus. Họ đã giải quyết vấn đề đó bằng cách gấp bọt, nối nhiều ngăn với dây điện để tăng điện trở từ đó tăng nhiệt độ lên tới 250 độ C.
Bằng cách làm nóng bộ lọc bằng điện, thay vì làm nóng nó từ nguồn bên ngoài, các nhà nghiên cứu cho biết họ đã giảm thiểu lượng nhiệt thoát ra từ bộ lọc, cho phép điều hòa không khí hoạt động với sức căng tối thiểu.
Nguyên mẫu đầu tiên do một xưởng ở địa phương chế tạo đã được thử nghiệm tại phòng thí nghiệm của Ren về mối quan hệ giữa điện áp, dòng điện và nhiệt độ, Sau đó nó đã được đưa đến phòng thí nghiệm Galveston để được kiểm tra khả năng tiêu diệt virus. Giáo sư Ren cho biết nó đáp ứng các yêu cầu cho hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) thông thường.
Công nghệ bảo vệ không khí trong nhà bằng vật liệu sinh học này cung cấp công nghệ phòng ngừa đầu tiên chống lại sự lây truyền qua môi trường của SARS-CoV-2 và sẽ đi đầu trong các công nghệ có sẵn để chống lại đại dịch hiện tại và bất kỳ thảm họa sinh học nào trong tương lai trong môi trường trong nhà, Tiến sĩ Faisal Cheema, Đại học Y khoa thuộc UH, đồng tác giả cho biết.
Các nhà khoa học đã kêu gọi triển khai thiết bị theo từng giai đoạn, bắt đầu với các địa điểm ưu tiên cao, nơi các người làm việc có nguy cơ phơi nhiễm cao, đặc biệt là trường học, bệnh viện và cơ sở chăm sóc sức khỏe, cũng như môi trường giao thông công cộng như máy bay.
Điều đó sẽ cải thiện sự an toàn cho những người tuyến đầu chống dịch và cho phép người lao động trở lại làm việc tại các địa điểm công cộng, họ nói.
