(Cadn.com.vn) - Nhóm nghiên cứu vật liệu nano tại Bộ môn Vật lý Chất rắn (VLCR), Khoa Vật lý, Trường ĐH Khoa học Huế, mới đây đã chế tạo thành công sơn Nano TiO2-Ag với nhiều tính năng kỳ diệu. “Đây là loại sơn có thể cạnh tranh ngang ngửa với các sản phẩm nước ngoài và nếu tung ra là nổi tiếng trên thế giới bởi nó có những ưu điểm vượt trội và giá thành lại vô cùng rẻ so với sơn nước ngoài”, TS. Trương Văn Chương, Trưởng Bộ môn VLCR, Trưởng nhóm nghiên cứu khẳng định.

Những ý tưởng kỳ diệu

Căn phòng nhỏ chưa đầy 10m2 nằm khiêm tốn ở cuối dãy hành lang Khoa Toán-Lý, Trường ĐH Khoa học Huế-nơi TS Chương dí dỏm gọi đùa “khu công nghệ cao” mà mùa hè thì nóng đến... chảy mỡ! Tại đây, nhóm nghiên cứu của thầy Chương tự chế cùng một số vật liệu mà ông và người học trò mà cũng chính là đồng nghiệp của mình-ThS Lê Quang Tiến Dũng, tự đi mua về từ Hà Nội. Còn nhớ lần tôi gặp TS Chương để viết bài Thiết bị siêu âm “made in Việt Nam” đầu tiên ở Việt Nam cách đây gần hai năm, ông cho biết đã phải bỏ ra 25 năm trời mày mò nghiên cứu trong điều kiện cơ sở vật chất vô cùng thiếu thốn để làm chủ được quy trình công nghệ làm ra các vật liệu áp điện, biến áp tử điện, các thiết bị phát siêu âm và trở thành đơn vị duy nhất tại Việt Nam làm được điều này. Thành công trong việc nắm được quy trình làm ra thiết bị siêu âm chính là nền tảng quan trọng để TS Chương tiếp tục chế tạo các vật liệu có cấu trúc nanô như: TiO2, TiO2/SiO2... và dùng siêu âm trong các lĩnh vực nghiên cứu khoa học. Cũng bởi sự đam mê quyết tâm đeo đuổi đến cùng, sự chịu khó tìm tòi, mày mò nghiên cứu, TS Chương và đồng sự đã biến rất nhiều ý tưởng và ước mơ của mình thành hiện thực, mà gần đây nhất làm ra làm ra loại sơn Nano TiO2-Ag.

TS Trương Văn Chương và tấm gạch men đã sơn Nano TiO2-Ag hoàn toàn khô ráo và không bị bám nước.

ThS. Lê Quang Tiến Dũng cho biết, từ năm 2001, PGS.TS Trần Thị Đức, Viện Vật lý ứng dụng và Thiết bị khoa học (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) là nhóm đầu tiên tại Việt Nam nghiên cứu triển khai ứng dụng TiO2 nano. Tiếp đó là tác giả Trịnh Thị Loan, gần đây là nhóm của PGS.TS Đặng Mậu Chiến và cộng sự, Phòng công nghệ nanô thuộc ĐH Quốc gia TP HCM... cũng đã đạt được một số kết quả trong nghiên cứu ứng dụng TiO2 nano. Tuy nhiên, các phương pháp tổng hợp TiO2 nano này có nhược điểm là đi từ các hóa chất đắt tiền, điều kiện tổng hợp khắc nghiệt (nhiệt độ và áp suất cao). Có thể nói, tại Việt Nam chưa có một quy trình công nghệ và thiết bị đồng bộ ở quy mô nhỏ để có thể sản xuất được TiO2 nano với sản lượng tính bằng kilogram. “Chúng tôi đã đề xuất ý tưởng tổng hợp vật liệu quang xúc tác bằng các phương pháp thủy phân có sự hỗ trợ của vi sóng và sóng siêu âm xuất phát từ các vật liệu TiO2 thương mại từ năm 2004. Tuy đi sau nhưng chúng tôi đi bằng cách khác, từ những nguyên liệu đầu vào dạng công nghiệp vật liệu rẻ tiền, tất cả quy trình công nghệ do mình tự thiết kế và làm lấy. Năm 2005, chúng tôi đã chế tạo được bột nano nhưng khó nhất trong ứng dụng TiO2 là phải tìm được chất kết dính tức làm sao tạo thành dạng sơn. Ở nước ngoài và trong nước đi theo cách làm bằng vật liệu keo silic vừa đắt tiền và nhược điểm khi dùng keo này là TiO2 bị chôn lấp bên trong, giảm tính quang xúc tác của nó. Hiện thế giới đang đổ xô đi tìm chất kết dính làm sao để chống hiện tượng che khuất đó”, TS.Chương cho biết.

Sau 5 năm  nghiên cứu, tháng 8-2010, nhóm nghiên cứu của thầy Chương đã hoàn thiện được dòng sản phẩm sơn TiO2 - Ag không che chất xúc tác có thể sơn phủ lên các loại gạch men, gốm sứ vệ sinh. Để làm ra sản phẩm sơn này phải nung ở nhiệt độ 600 độ C. Hiện nhóm nghiên cứu có thể cung cấp sản phẩm này với lượng lớn nhỏ tùy theo yêu cầu của khách hàng với giá thành 130.000 đồng/lít (một lít sơn có thể phủ được 40m2). Tuy nhiên, vẫn chưa thật hài lòng với dòng sản phẩm thứ nhất do phải nung, chỉ một tháng sau, 9-2010, nhóm nghiên cứu tiếp tục cho ra đời dòng sản phẩm sơn TiO2 - Ag thứ hai. Theo TS. Chương, “ưu điểm của dòng sản phẩm mới này là không phải nung, đóng rắn ở nhiệt độ phòng và thể hiện được tất cả các tính quang xúc tác như diệt khuẩn, khử mùi... trong điều kiện ánh sáng môi trường. Dung môi là nước nên hết sức thân thiện và có thể cạnh tranh ngang ngửa với các sản phẩm khác nước ngoài”. ThS Lê Quang Tiến Dũng nói: “Chúng tôi đã nắm được hoàn toàn bí quyết công nghệ từ thiết bị như máy siêu âm đến quy trình công nghệ đều là tự chế tạo và nguồn nguyên liệu đầu vào rất rẻ nên sản phẩm có giá rẻ (chỉ từ 40.000-60.000 đồng/m2 kể cả vật liệu và công thi công, trong khi nước ngoài lên đến 1.000-2.000 USD). Kết quả test độ diệt khuẩn, độ bám dính, khử mùi... của của sơn tại Trung tâm kiểm nghiệm thuốc, mỹ phẩm, thực phẩm TT-Huế và một số công trình nhà ở tại TT-Huế cho kết quả rất tốt”.

Gian bếp của bà Châu sạch bóng và không còn vết dầu bám nhiều như trước.

Hiện nhóm nghiên cứu của thầy Chương đã kết hợp với nhóm triển khai thuộc Trung tâm tư vấn kiến trúc và ứng dụng địa chất và nhóm thi công, Trường ĐH Khoa học Huế, tạo thành một hệ thống chuyên nghiệp để triển khai ứng dụng sơn cho bệnh viện, các siêu thị, nơi công cộng và những hộ dân có nhu cầu. “Ban đầu rất khó khăn vì nhiều người chưa hiểu, chưa biết nhưng chúng tôi sẽ tuyên truyền qua chợ khoa học công nghệ TechMart của ĐH Huế, qua các hội nghị khoa học... để nhiều người có thể hiểu và biết đến những tính năng đặc biệt của sơn TiO2 - Ag. Việc đăng ký bằng sáng chế phát minh cho sản phẩm này cũng đang được xúc tiến”, ThS Lê Quang Tiến Dũng hào hứng. 

Chưa dừng lại ở đó, một trong những điều mà thầy Chương và nhóm nghiên cứu của ông rất tâm đắc là làm sao đưa các vật liệu có cấu trúc nanô như TiO2 vào các bộ lọc nước để xử lý nước bẩn, đặc biệt là nước lụt, thành nước sinh hoạt. “Tôi đã nghĩ đến hướng đó nhưng trước đây chưa làm được, giờ hoàn thiện được loại sơn TiO2 - Ag mọi việc trở nên đơn giản hơn nhiều rồi”. Vẫn còn nhiều ý tưởng độc đáo nữa mà thầy Chương và nhóm nghiên cứu của mình đang ấp ủ để tạo nên những sản phẩm thương hiệu cho Trường ĐH Khoa học Huế.

Bài, ảnh: Tùng Chi