Màng năng lượng mặt trời diệt khuẩn - hy vọng mới cho nước sạch toàn cầu

Điểm đặc biệt của loại màng này nằm ở vật liệu polymer đối ứng liên hợp (conjugated polymer) có tên Cz-AQ. Vật liệu này có khả năng hấp thụ ánh sáng và kích hoạt các phản ứng tạo ra gốc oxy hữu cơ - những phân tử có hoạt tính mạnh có thể tiêu diệt vi khuẩn trong nước.

Đáng chú ý hơn, trong khi các vật liệu quang xúc tác thông thường như TiO₂ chỉ hoạt động khi có ánh nắng mạnh, màng Cz-AQ lại duy trì khả năng diệt khuẩn ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu nhờ việc các gốc oxy tồn tại lâu hơn hàng triệu lần so với thông thường.

Trong các thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm loại màng lọc thế hệ mới với nước chứa vi khuẩn E. coli và Staphylococcus aureus. Kết quả cho thấy chỉ sau khoảng 40 phút, hơn 99,995% vi khuẩn bị tiêu diệt hoàn toàn. Không chỉ vậy, màng vẫn giữ hiệu suất ổn định sau hơn 50 lần sử dụng, mà không cần thêm hóa chất hay nguồn điện nào khác. Điều này khiến công nghệ mới trong tương lai trở thành một giải pháp lý tưởng cho những nơi thiếu điện, vùng thiên tai, hoặc khu vực đang đối mặt với khủng hoảng nước sạch.

Theo giới chuyên gia, các phương pháp phổ biến như khử trùng bằng clo, chiếu tia UV hay phơi nắng (SODIS) đều tồn tại những hạn chế nhất định. Đơn cử, các phương pháp này có thể tạo sản phẩm phụ độc hại, tiêu tốn năng lượng hoặc mất nhiều thời gian. Chính vì vậy, màng năng lượng mặt trời này không chỉ mang tính sáng tạo về mặt khoa học, mà còn có ý nghĩa xã hội to lớn, giúp cộng đồng nghèo hay vùng bị ảnh hưởng bởi thiên tai có thể tự lọc nước một cách đơn giản và bền vững.

Dù mới chỉ ở giai đoạn thử nghiệm, công nghệ màng quang xúc tác nổi Cz-AQ đang mở ra một viễn cảnh đầy hứa hẹn. Chỉ cần vài tấm màng nhỏ thả nổi trên mặt nước, kết hợp với ánh sáng mặt trời tự nhiên dù yếu ớt, cũng đủ để biến nguồn nước ô nhiễm thành nước an toàn cho sinh hoạt.

Trong tương lai, nếu được sản xuất hàng loạt với chi phí thấp, loại màng này có thể trở thành "tấm khiên mặt trời" bảo vệ sức khỏe con người, giúp đặt dấu chấm hết cho cảnh thiếu nước sạch ở nhiều nơi trên thế giới, thay đổi cuộc sống của hàng triệu người.