Phương pháp mới tạo ra loại kính có khả năng bắt giữ nấm men hiệu quả, mở ra tiềm năng cải thiện các quy trình lên men (nguồn: Đại học Curtin).
Khi chế tạo kính có các tính năng đặc biệt, chẳng hạn như kính chống nước (kỵ nước), các kỹ sư thường sử dụng hai phương pháp chính: phản ứng silan hóa (trong đó các hợp chất phân tử liên kết với bề mặt kính) và phủ polymer lên bề mặt kính. Cả hai phương pháp này đều sử dụng hóa chất độc hại và lớp phủ có thể bị mài mòn theo thời gian. Tuy nhiên, nhờ vào kỹ thuật mới dựa trên sóng âm, kính có thể thay đổi cấu trúc vĩnh viễn mà không cần bổ sung thêm bất kỳ hóa chất nào.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Curtin (Úc) đã nhúng kính thông thường vào dung dịch muối diazonium hữu cơ không độc hại, sau đó chiếu sóng siêu âm ở tần số 24 kHz. Quá trình này tạo ra các vi bọt khí trong dung dịch, khi những bọt khí này vỡ, chúng sinh ra nhiệt và áp suất cao cục bộ. Điều này kích hoạt phản ứng tạo thành một lớp hữu cơ ổn định trên kính, giúp nó trở nên kỵ nước hoặc mang điện tích dương tùy theo loại muối diazonium được sử dụng.
Không giống như các lớp phủ truyền thống có thể bị bong tróc theo thời gian, phương pháp mới này tạo ra liên kết hóa học ở cấp độ phân tử, giúp kính bền hơn và thân thiện hơn với môi trường.
Kính kỵ nước tạo ra bằng phương pháp này có thể giúp chế tạo cửa sổ tự làm sạch cho các tòa nhà cao tầng hoặc kính chắn gió ô tô trong suốt hơn. Hơn thế nữa, nhiều loại vi khuẩn và nấm có xu hướng bám vào bề mặt kỵ nước, trong thử nghiệm, loại kính mới cho thấy khả năng bắt giữ vi khuẩn E. coli hiệu quả. Kết quả này có thể được ứng dụng để tạo ra bộ lọc nước giúp loại bỏ vi khuẩn gây hại.
Ngoài ra, loại kính này cũng có khả năng bám dính men bia (Saccharomyces cerevisiae) - loại men thường dùng trong làm bánh và ủ bia. Điều này có thể giúp kiểm soát quá trình lên men chính xác hơn, góp phần cải thiện chất lượng bia. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học cũng phát hiện ra rằng, vi tảo Chlorella vulgaris bám dính hiệu quả lên bề mặt kính tích điện dương. Phát hiện này mở ra tiềm năng ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu sinh học, nơi việc tích lũy vi tảo đóng vai trò quan trọng.
Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng, phương pháp này có thể áp dụng cho mọi loại kính và có thể thực hiện trong bất kỳ phòng thí nghiệm nào có bồn rửa siêu âm cơ bản. Nghiên cứu này được tài trợ bởi Hội đồng Nghiên cứu Úc (Australian Research Council) với sự nhấn mạnh vai trò tiên phong của Đại học Curtin trong lĩnh vực khoa học vật liệu. Những kết quả nghiên cứu đột phá này đã được công bố trên Tạp chí Advanced Functional Materials.
LB (lược dịch theo Đại học Curtin)