Công nghệ tạo màng lưới nano bằng phương pháp quay điện

Thiết bị này là sáng chế của TS Trương Văn Chương cùng các cộng sự ở Khoa Vật lý Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế.

Chế tạo sợi nano dùng phương pháp quay điện đã và đang thu hút được sự chú ý trên khắp thế giới nhờ vào tính linh hoạt trong việc tạo ra các màng sợi có cấu trúc đa dạng từ nhiều loại vật liệu khác nhau có độ xốp, định hướng và kích thước kiểm soát được.

Theo TS Chương, quay điện là kỹ thuật sử dụng lực điện trường để kéo ra những sợi rất mảnh từ một chất lỏng nhớt nào đó. Những sợi hoặc cấu trúc dạng sợi siêu nhỏ được tạo nên từ polyme với đường kính xuống dưới micromet thậm chí cỡ nanomet, có thể được chế tạo dễ dàng bằng kỹ thuật này.

Phạm vi ứng dụng của kỹ thuật này là khá rộng, từ lĩnh vực công nghệ sinh học, y học, hóa học, dược phẩm, thực phẩm, nông nghiệp, môi trường và năng lượng,… cho đến cả trong lĩnh vực quốc phòng, an ninh. Cho đến hiện nay, ở Việt Nam hầu như chưa có một cơ sở nghiên cứu nào quan tâm đến vấn đề này.

Hiện nay, trên thị trường hiện đã có những thiết bị thương mại của nước ngoài, với giá khoảng 500 đến 1.500 triệu đồng. Từ tháng 11 năm 2013, nhóm tác giả do TS Chương đứng đầu đã nghiên cứu để tự xây dựng thiết bị quay điện có tên là E-HUSC-01 với 3 bộ phận chính là khối cao áp, khối cấp nguyên liệu và khối thu.

Video: Số tiền 'đốt' vào thuốc lá có thể giúp 2 triệu người Việt thoát nghèo

Theo ông Chương, với thiết bị quay điện E-HUSC-01, lần đầu tiên ở Việt Nam, nhóm tác giả đã chế tạo được các tấm vật liệu chứa sợi có kích thước nanomet như vật liệu PVA, tinh bột, hỗn hợp tinh bột – PVA, có đường kính sợi trung bình tương ứng cỡ 125 nm, 180 nm, và 150 nm. Hơn nữa, nhờ thiết bị này, nhóm nghiên cứu đã chế tạo được màng Polyme áp điện trên cơ sở PVDF chế tạo bằng phương pháp quay điện. Đây là nhóm vật liệu áp điện quan trọng, liên quan đến sự phát triển các thế hệ thủy âm (Sonar) trong việc xây dựng hệ thống chống ngầm của Việt Nam.

Hiện nay, thiết bị quay điện E-HUSC-01 đã được sử dụng tại Bộ môn Vật lý Chất rắn – Khoa Vật lý – Trường Đại học Khoa học Huế để phục vụ giảng dạy và nghiên cứu khoa học cho sinh viên, học viên cao học. Thiết bị đã được các nghiên cứu sinh sử dụng để chế tạo các vật liệu nanô dạng sợi đặc biệt như vật liệu polyme áp điện PVDF-PZT có tính áp điện cao, mềm dẻo có khả năng ứng dụng trong lĩnh vực biến đổi năng lượng tái tạo như gió, sóng biển, các nguồn rung động cơ học,...

Ngoài ra, ông Chương cũng cho biết thêm, ông mong muốn được đầu tư kinh phí để chế tạo được thiết bị quay điện hoàn chỉnh, tính tự động hóa cao, mẫu mã tốt, giá cả hợp lý, phục vụ cho nhu cầu nghiên cứu, tiến đến chế tạo được thiết bị lớn đáp ứng cho sản xuất quy mô công nghiệp trong nước.