Công nghệ lớp phủ thiết bị vệ sinh mới giúp tiết kiệm nước trên toàn thế giới

Mỗi ngày, hơn 141 tỷ lít nước chỉ được sử dụng để xả bồn cầu. Với hàng triệu công dân toàn cầu gặp phải tình trạng khan hiếm nước thì đó thực sự là vấn đề.

"Nhóm của chúng tôi đã phát triển một lớp phủ chống thấm sinh học, chất lỏng, bùn và vi khuẩn mạnh mẽ, về cơ bản có thể tự làm sạch nhà vệ sinh", Tak-Sing Wong, phó giáo sư kỹ thuật cơ khí và kỹ thuật y sinh cho biết.

Được đồng phát triển bởi Jing Wang, một nghiên cứu sinh tiến sĩ từ phòng thí nghiệm của Wong, lớp phủ bề mặt nhẵn (LESS) dạng lỏng là một loại xịt hai bước, có thể được áp dụng cho bồn cầu bằng gốm. Lần phun đầu tiên, được tạo ra từ các polymer ghép phân tử, là bước đầu tiên trong việc xây dựng một nền tảng chống thấm cực kỳ mịn và lỏng.

"Khi khô, lần phun đầu tiên mọc ra các phân tử trông giống như những sợi lông nhỏ, với đường kính mỏng hơn khoảng 1.000.000 lần so với con người", Wang nói.

Mặc dù ứng dụng đầu tiên này tạo ra một bề mặt cực kỳ mịn màng, nhưng lần phun thứ hai sẽ thấm một lớp dầu nhờn mỏng xung quanh những "sợi tóc" nano đó để tạo ra một bề mặt siêu trơn.

"Khi chúng tôi đặt lớp phủ đó lên một nhà vệ sinh trong phòng thí nghiệm và đổ chất tổng hợp vào đó, nó (chất tổng hợp) hoàn toàn trượt xuống và không có gì dính vào nó (nhà vệ sinh)", Wang cho biết.

Với bề mặt trơn trượt mới lạ này, nhà vệ sinh có thể được làm sạch hiệu quả cặn từ bên trong và xử lý chất thải chỉ với một phần nước cần thiết trước đó. Các nhà nghiên cứu cũng dự đoán lớp phủ có thể tồn tại trong khoảng 500 lần xả trong nhà vệ sinh thông thường trước khi cần sử dụng lại lớp bôi trơn.

Trong khi các bề mặt trơn trượt truyền chất lỏng khác có thể mất nhiều giờ để xử lý thì lớp phủ hai bước LESS chỉ mất chưa đầy năm phút. Các thí nghiệm của các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy bề mặt có hiệu quả đẩy lùi vi khuẩn, đặc biệt là những vi khuẩn lây lan các bệnh truyền nhiễm và mùi khó chịu.

Nếu nó được áp dụng rộng rãi, có thể hướng các nguồn lực quan trọng vào các hoạt động quan trọng khác đến các khu vực bị hạn hán hoặc đến các khu vực bị khan hiếm nước, các nhà nghiên cứu cho biết.

Được thúc đẩy bởi các giải pháp nhân đạo, các nhà nghiên cứu cũng hi vọng công việc của họ có thể tạo ra ảnh hưởng ở các nước đang phát triển. Công nghệ này có thể được sử dụng trong các nhà vệ sinh không có nước và được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới.

"Mục tiêu của chúng tôi là mang lại công nghệ có sức ảnh hưởng đến thị trường để mọi người đều có thể hưởng lợi”, Wong nói.

Về tương lai sâu hơn, nhóm nghiên cứu hy vọng vật liệu tại chỗ này sẽ đóng vai trò duy trì nguồn nước của thế giới và tiếp tục mở rộng phạm vi công nghệ của họ.

Minh Long

Theo Phys