Nhật Bản nổi tiếng về ngành công nghệ nano. Công nghệ kháng khuẩn khử mùi nano bạc được nhấn mạnh như một tính năng nổi bật trong quảng cáo về sản phẩm tủ lạnh hay việc chuyên gia Nhật Bản ứng dụng công nghệ nano trong quá trình xử lý nước ở sông Tô Lịch Hà Nội cho thấy tính ứng dụng cao của công nghệ này.
Trong bối cảnh dịch COVID-19 đang có những diễn biến phức tạp như hiện nay, nhu cầu sử dụng các sản phẩm phòng, chống dịch tăng cao. Trước tình hình đó, các nhà khoa học Nhật Bản đã đẩy mạnh ra mắt nhiều sản phẩm hữu ích ứng dụng công nghệ nano. Các sản phẩm sử dụng công nghệ nano như nước rửa tay, sản phẩm khử khuẩn, khẩu trang, thiết bị bảo vệ cá nhân,.. trở thành những mặt hàng bán chạy nhất, phục vụ nhu cầu cấp thiết của người dân và trong hoạt động phòng chống dịch.
Nói đơn giản, công nghệ nano chính là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanomet (nm, 1 nm = 10−9 m). Khi ở kích thước này, vật chất xuất hiện những đặc tính vật lý, hóa học và sinh học hoàn toàn khác so với khi ở kích thước bình thường.
Phòng khám được khử khuẩn bằng phun NanoAce
Trong lĩnh vực y tế, ứng dụng của công nghệ nano được gọi là nanomedicine, bao gồm việc sử dụng vật liệu nano để chẩn đoán, điều trị, kiểm soát và phòng ngừa bệnh tật. Có thể kể đến các ứng dụng của công nghệ nano như: Giúp chẩn đoán tình trạng bệnh nhanh chính xác, Xác định vị trí khối u; Đưa thuốc đến đích chính xác hơn: Chống nhiễm khuẩn; Chỉnh sửa tế bào...
Các hạt nano đã được sử dụng và nghiên cứu rộng rãi do các đặc tính độc đáo của chúng, chẳng hạn như kích thước nhỏ, độ hòa tan được cải thiện, khả năng thích ứng bề mặt và đa chức năng, dẫn đến việc phát triển các loại thuốc tốt hơn và an toàn hơn. Các hạt nano được đánh giá tiềm năng trong việc chẩn đoán và điều trị COVID-19.
Trong việc khử trùng bề mặt và các thiết bị bảo vệ cá nhân, công nghệ nano cho thấy tiềm năng hữu hiệu. Đặc biệt trong bối cảnh hiện nay, khi virus SARS-CoV-2 ngày càng lây lan nhanh chóng, những nơi như bệnh viện, văn phòng, trường học, nhà xưởng hay các không gian công cộng đều là nơi dễ bùng phát lây nhiễm virus.
Với tính chất đặc biệt của các hạt nano, các nhà khoa học đã nghĩ cách phủ nó lên bề mặt vật liệu khác. Ví dụ như lớp phủ nano titanimum dioxit (nano TiO2) có tính chất quang xúc tác rất mạnh, làm sạch môi trường xung quanh trước vi khuẩn, virus, nấm mốc.
Các nghiên cứu dựa trên công nghệ nano để phát triển vật liệu mới, mở ra triển vọng cho các bề mặt có đặc tính tự làm sạch. Các hệ thống này có thể có hoạt tính kháng khuẩn hoặc có thể giải phóng từ từ các chất khử trùng hóa học, làm tăng thời gian hoạt động của chúng.
Ngoài ra, nó có thể góp phần mang lại các đặc tính bổ sung, chẳng hạn như hệ thống đáp ứng, cung cấp các chất hoạt động để đáp ứng với các kích thích khác nhau, chẳng hạn như quang nhiệt, điện nhiệt, quang xúc tác và những chất khác. Các hạt nano đặc biệt nano TiO2 có thể được sử dụng như một chất kháng virus mạnh và phổ rộng, có hoặc không có biến đổi bề mặt.
Công nghệ nano cũng cung cấp các vật liệu mới thoải mái hơn, bền hơn và an toàn hơn để bảo vệ khỏi các rủi ro sinh học và hóa học. Tính kỵ nước của các sản phẩm bảo vệ cá nhân (đồ bảo hộ, khẩu trang) có thể tự tạo ra một rào cản hiệu quả chống lại các giọt nhỏ trong không khí phát ra khi ho hoặc hắt hơi…Với đặc tính như một chất kháng virus mạnh, phần lớn nhất của mầm bệnh bị tiêu diệt khi tiếp xúc với khẩu trang hay đồ bảo hộ, làm giảm xác suất ô nhiễm trong quá trình tháo bỏ.
Công nghệ nano TiO2 đầy tiềm năng
Trong lĩnh vực công nghệ nano, thật khó tìm thấy một loại vật liệu nào lại có nhiều ứng dụng quý giá, thậm chí không thể thay thế như vật liệu nano TiO2. Công nghệ Nano TiO2 được ứng dụng trong diệt khuẩn, khử mùi và tự làm sạch…
Titanium dioxide (TiO2) là một khoáng chất tự nhiên của Titan. Một số ứng dụng phổ biến: sơn, nhựa, giấy, dược phẩm, kem chống nắng và thực phẩm. Tuy nhiên, ứng dụng quan trọng nhất của TiO2 ở kích thước nano là khả năng làm sạch môi trường thông qua phản ứng quang xúc tác và khả năng chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng ở quy mô dân dụng.
Như đã nói, các hạt nano TiO2 có hoạt tính quang xúc tác. Nó là chất bán dẫn loại n và vùng cấm của nó giữa các vùng hóa trị và độ dẫn rộng hơn so với nhiều chất khác. Xúc tác quang của TiO2 là một hàm phức tạp của các đặc tính vật lý của các hạt. Pha tạp TiO2 với một số nguyên tử nhất định hoạt động quang xúc tác của nó có thể được tăng cường.
Ở trạng thái tự nhiên, nó tòn tại ở dạng tinh thể khối lượng lớn khác nhau, chẳng hạn như anatase và rutile, nhưng trong quá trình chế biến, nó được nghiền thành bột rất mịn và dạng hạt nano TiO2.
Để diệt khuẩn, khử mùi và tự làm sạch, TiO2 kích thước nano được phủ trực tiếp lên bề mặt các vật dụng bằng một thiết bị chuyên dụng. Các ứng dụng của nano TiO2 bao gồm: Khử trùng, diệt virus, diệt vi khuẩn và chống mốc; Ứng dụng để tự làm sạch bề mặt vật liệu; Dùng để thanh lọc không khí. Tất cả những ưu điểm trên đều cho thấy công nghệ nano TiO2 đầy tiềm năng trong việc khử khuẩn hữu hiệu, phù hợp với các sản phẩm phòng chống dịch COVID-19.