Chưa ai nghĩ có thể làm khẩu trang từ… cây sậy

Thế nhưng, hai em học sinh lớp 10 Trương Khánh Nhân và Nguyễn Thiên Phúc, Trường THPT chuyên Vị Thanh, đã làm được một sản phẩm không đụng hàng, rất phù hợp với tình hình hiện nay.

Chiếc khẩu trang than hoạt tính tự phân hủy từ cây sậy.

Làm thủ công và đã được công nhận an toàn

Cận thận ghi chép kỹ các túi mẫu khẩu trang than hoạt tính từ cây sậy, đánh giá theo thời gian diễn biến quá trình phân hủy trong môi trường tự nhiên, Khánh Nhân chia sẻ: “Từ nguồn nguyên liệu ít giá trị như cây sậy, người dân chủ yếu dùng để cắm gò trên ruộng, thầy đã hướng dẫn chúng em nghiên cứu chế tạo khẩu trang than hoạt tính tự phân hủy, góp phần bảo vệ môi trường và phòng, chống dịch bệnh”.

Chiếc khẩu trang được thiết kế hình dáng như khẩu trang N95, có màu trắng ngà. Thiên Phúc thổ lộ: “Từ lựa chọn sậy, đến ngâm, xay nhuyễn, thiết kế mẫu khẩu trang, làm giấy, làm than hoạt tính… đều được thầy trò chúng em thực hiện an toàn, đảm bảo các thông số kỹ thuật, được làm thủ công hết. Yêu cầu nghiêm ngặt của khẩu trang là không được gây dị ứng da cho người đeo; bề mặt khẩu trang phải sạch sẽ, không còn đầu chỉ xơ vải và không có lỗi ngoại quan; dây đeo được may chắc chắn tại bốn góc của khẩu trang; các mép khẩu trang phải ôm khít khuôn mặt người dùng để đảm bảo an toàn”.

Quy trình thực hiện gồm có 3 phần chính: chế tạo ra giấy từ cây sậy, chế tạo than hoạt tính từ sậy và chiết chitosan từ vỏ con tôm (chitosan là chất sẽ tạo lớp phủ chống thấm nước cho khẩu trang khi đeo)… Để tạo than hoạt tính từ sậy, thầy và trò đã tiến hành bằng phương pháp oxy hóa, gồm hai giai đoạn là than hóa và hoạt hóa… Dự án được Trung tâm Thông tin và Ứng dụng Khoa học công nghệ tỉnh Hậu Giang (Sở Khoa học và Công nghệ) công nhận: các mẫu khẩu trang không bị nhiễm kim loại nặng, không chứa nấm men nấm mốc độc hại...

Trong các công đoạn khó nhất là phần làm giấy từ bột sậy. Giấy được tạo ra phải đạt tới độ mỏng nhất định theo yêu cầu. Đây là công đoạn kỳ công, cần sự kiên nhẫn, đúng kỹ thuật, quy trình… Phần thân sậy già sẽ được chọn cắt, rửa sạch bằng nước cất, cắt nhỏ, phơi khô, ngâm trong nước 24h, sau đó đem xay nhuyễn. Đun sôi bã sậy xay với NaOH 5% để làm thành sợi nhỏ. Rửa sạch và tiến hành khử với H2O2. Sau đó, lọc để lấy phần bã dạng tinh. Dùng khung gỗ, màng vải và chậu nước để lên hình giấy... Làm lớp giấy than hoạt tính có các bước làm giấy tương tự. Khi giấy còn ướt trộn đều than hoạt tính lên hai mặt giấy, phơi ráo và sấy khô.

Khẩu trang than hoạt tính được tạo thành gồm: 2 lớp giấy không thấm ướt ở ngoài, giữa 2 lớp giấy này sẽ là 1 lớp giấy than hoạt tính, 1 dây đeo co giãn, 1 thanh nhôm cố định ở sống mũi.

Thầy và trò tiếp tục nghiên cứu phát triển Dự án “Khẩu trang than hoạt tính tự phân hủy từ cây sậy”.

Sáng tạo từ thực tế cuộc sống

Em Nhân chia sẻ: “Trong một lần tình cờ em nghe trên đài phát bản tin thời sự về dịch bệnh có trích một vài số liệu từ Tạp chí Frontiers of Environmental Science & Engineering (Địa hạt Khoa học và Kỹ thuật môi trường), hàng tháng con người sử dụng 129 tỉ chiếc khẩu trang trên toàn cầu, tồn tại trong môi trường tự nhiên hơn 500 năm. Đây là một con số vô cùng lớn và hầu hết chúng chỉ dùng một lần, thải trực tiếp ra môi trường. Điều đó gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của con người và các loài động thực vật khác”.

Khẩu trang y tế đa phần làm bằng các chất liệu vải không dệt khá bền, rất khó phân hủy ở môi trường tự nhiên. Nếu không được xử lý đúng, là nơi phát sinh nguồn bệnh vì các loại siêu vi, vi khuẩn, nấm vẫn tiếp tục sinh sôi trong lớp sợi của khẩu trang... Và thực tế chỉ có một phần rất nhỏ khẩu trang y tế sử dụng hiện nay được thu gom và xử lý đúng cách, thế là ý tưởng… không giống ai ra đời.

Có ý tưởng, Nhân đã chia sẻ cùng bạn mình. Hai học sinh đã tìm đến giáo viên chủ nhiệm và cũng là giáo viên bộ môn hóa - thầy Phạm Trường Long để được hướng dẫn.  Thầy Long thổ lộ: “Điểm khó của ý tưởng là khâu chọn nguyên liệu, chất lượng của cây nào sẽ tạo được khẩu trang than hoạt tính có khả năng phân hủy trong môi trường tự nhiên tốt, an toàn, nguồn nguyên liệu có sẵn, dễ tìm, chi phí thực nghiệm thấp… để các em dễ dàng thực nghiệm khi tình hình dịch bệnh đang phức tạp”.

Dự án bắt tay thực hiện vào khoảng tháng 8-2021. Tuy khó khăn trở ngại rất nhiều nhưng bằng sự đam mê, linh động, nhạy bén, chịu khó học hỏi kiến thức từ các trang sách, trang web công nghệ chính thống, sau hơn 5 tháng, thầy và trò đã tạo ra những chiếc khẩu trang than hoạt tính từ cây sậy rất an toàn. Em Phúc chia sẻ: “Em muốn lần thử nghiệm này sẽ tạo được một sản phẩm có ích cho cuộc sống mọi người. Cái gì mình không biết thì nỗ lực học, không gì là không thể…”.

Với tính năng an toàn khi sử dụng phòng dịch, thiết kế gọn, đẹp, bắt mắt, phân hủy tốt trong môi trường tự nhiên… dự án “Khẩu trang than hoạt tính tự phân hủy từ cây sậy” đạt giải nhất Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp tỉnh dành cho học sinh trung học năm học 2021-2022.

Ông Trần Hiền Hòa, Trưởng phòng Giáo dục trung học - Giáo dục nghề nghiệp, giáo dục thường xuyên, Sở Giáo dục và Đào tạo, cho biết: “Dự án được đánh giá mang nhiều tính năng vượt trội, bởi tính nhạy bén, sáng tạo không chỉ trong ý tưởng mà trong hiệu quả mang lại. Hứa hẹn là một bước tiến mới trong hoạt động nghiên cứu khoa học trong nhà trường bởi tính thực tiễn, hàm lượng khoa học cao”.

Bài, ảnh: CAO OANH