Bộ lọc mặt nạ khí giúp con người dễ thở hơn

Bộ lọc mặt nạ khí giúp con người dễ thở hơn

Trong một nghiên cứu mới có thể cho ra đời bộ lọc mặt nạ khí hiệu quả hơn, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã chiếu đèn tia X lên vật liệu composite trong mặt nạ phòng độc dùng trong ngành quân đội, công an và cho các nhân viên cứu hộ với kết quả thu được rất triển vọng.

Nghiên cứu không chỉ đảm bảo hiệu quả của các bộ lọc hiện nay trong việc bảo vệ con người khỏi các hợp chất gây chết người như VX và sarin, mà còn cung cấp thông tin cơ bản dẫn đến việc chế tạo mặt nạ khí hiện đại cũng như dụng cụ bảo hộ cho các ứng dụng dân dụng.

Các nhà khoa học đã xác định được rằng việc nghiên cứu cách oxit kim loại tương tác với photphat hữu cơ nhỏ ngoài ứng dụng cho mặt nạ khí được sử dụng bởi ngành quân đội và các nhân viên cứu hộ, còn phục vụ cho các công nghệ cảm biến.

Ngoài ra, các dạng photphat hữu cơ kém hiệu quả sẽ ít được sử dụng rộng rãi như thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ. Như vậy, kết quả nghiên cứu sẽ giúp ngành nông nghiệp và các nhà khoa học môi trường hiểu những gì xảy ra với các chấy này sau khi chúng được thải ra môi trường.

Hoạt động của mặt nạ

Bộ lọc của mặt nạ khí hiện nay được sử dụng để chống lại các mối đe dọa, nhưng thông tin về phương thức hoạt động của bộ lọc này ở cấp độ phân tử vẫn còn hạn chế. Đây cũng là thách thức vì nhiều bộ lọc được chế tạo để xử lý các mối đe dọa hóa học không ngừng thay đổi và hoạt động trong các điều kiện khác nhau trên toàn thế giới.

Các bộ lọc khí bao gồm than hoạt tính, một loại chất hấp thụ bẫy độc tố trong hàng triệu lỗ nhỏ. Đây là hợp chất cùng loại được sử dụng để lọc nước và xử lý sự cố vô tình nuốt phải chất độc. Than hoạt tính có khả năng bẫy độc tố, nhưng trong mặt nạ khí, khối lượng than được bổ sung thêm cùng với các oxit kim loại như đồng và molybden để hỗ trợ phá hủy các chất độc.

Nhóm nghiên cứu tập trung vào hai oxit kim loại bao gồm oxit molybden và oxit đồng, thành phần chính trong bộ lọc mặt nạ khí. Để mô phỏng các phân tử phốt pho hữu cơ nhỏ của sarin và VX, các nhà khoa học đã nghiên cứu dimethyl methylphosphonate (DMMP), chất ức chế sarin với các nhóm chức năng tương tự nhưng có độ độc thấp hơn nhiều.

Mục tiêu là để hiểu rõ hơn các tương tác phân tử xảy ra khi các loại khí khác nhau được hấp thụ bởi vật liệu của bộ lọc mặt nạ khí và các điều kiện môi trường như ô nhiễm không khí, khí thải của nhiên liệu diesel, nước có thể làm thay đổi hiệu suất và tuổi thọ của bộ lọc, do đó, cần chế tạo các vật liệu hiệu quả hơn.

Hendrik Bluhm, trưởng dự án nghiên cứu cho biết: "Phần lớn nghiên cứu ban đầu của chúng tôi tập trung mô tả đặc tính. Có rất nhiều chi tiết cần phải giải quyết. Oxit đồng và oxit molybden hoạt động ra sao? Tại sao oxit này lại hoạt động khác oxit kia? Cần tìm hiểu những điểm khác biệt khiến cho các vật liệu lọc này phát huy hiệu quả cao hơn”.

N.P.D-NASATI (Theo Phys)