Nghiên cứu chế tạo thành công thiết bị quay điện E-HUSC-01 đã khẳng định khả năng làm chủ về công nghệ mới của nhóm nghiên cứu tại Huế và mở ra khả năng mới nghiên cứu sản xuất ra các loại thiết bị quay điện hoàn thiện hơn phục vụ sản xuất, đời sống và quốc phòng. Đó là giải pháp sáng tạo khoa học công nghệ của nhóm nghiên cứu TS.Trương Văn Chương, TS. Lê Quang Tiến Dũng, CN. Nguyễn Ngọc Minh Hoàng Khoa Vật lý, trường Đại học Khoa học Huế. Công trình đã được trao giải Nhì tại Giải thưởng Sáng tạo khoa học công nghệ tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ VII và đã đoạt giải Ba Giải thưởng Sáng tạo khoa học công nghệ Việt Nam năm 2015.
Theo nhóm nghiên cứu cho biết: Công nghệ Electrospinning – quay điện là kỹ thuật sử dụng lực điện trường để kéo ra những sợi rất mảnh từ một chất lỏng nhớt. Những sợi hoặc cấu trúc dạng sợi siêu nhỏ được tạo nên từ polyme với đường kính xuống dưới micromet thậm chí cỡ nanomet, có thể được chế tạo dễ dàng bằng kỹ thuật này. Phạm vi ứng dụng của kỹ thuật này là khá rộng, từ lĩnh vực công nghệ sinh học, y học, hóa học, dược phẩm, thực phẩm, nông nghiệp, môi trường và năng lượng,… cho đến cả trong lĩnh vực quốc phòng, an ninh. Tuy nhiên, ở Việt Nam hầu như chưa có một cơ sở nghiên cứu nào quan tâm đến vấn đề này trước khi thực hiện đề tài của nhóm nghiên cứu.
Hiện nay, trên thị trường hiện đã có những thiết bị thương mại của nước ngoài, với giá khoảng 500 đến 1.500 triệu đồng. Từ tháng 11 năm 2013, nhóm tác giả do TS. Chương đứng đầu đã nghiên cứu để tự chế tạo thành công thiết bị quay điện có tên là E-HUSC-01 với chi phí thấp và bước đầu đã ứng dụng thiết bị quay điện E-HUSC-01 tại Bộ môn Vật lý Chất rắn – Khoa Vật lý – Trường Đại học Khoa học Huế để phục vụ giảng dạy và nghiên cứu khoa học. Thiết bị đã được sử dụng để chế tạo các vật liệu nanô dạng sợi đặc biệt như vật liệu polyme áp điện PVDF-PZT có tính áp điện cao, mềm dẻo có khả năng ứng dụng trong lĩnh vực biến đổi năng lượng tái tạo như gió, sóng biển, các nguồn rung động cơ học,…thành điện; vật liệu điện cực quang trong tế bào quang điện hóa có cấu trúc nano một chiều trên cơ sở TiO2 và ZnO có độ bền cao, đồng đều, đặc tính bề mặt tốt, có độ bám dính tốt trên đế điện cực ITO (Tin-doped indium oxide) cho hiệu suất quang tách nước cao. Lần đầu tiên ở Việt Nam, nhóm nghiên cứu đã chế tạo được các tấm vật liệu chứa sợi có kích thước nanômét. Đã nghiên cứu chế tạo được vật liệu PVA, tinh bột, hỗn hợp tinh bột – PVA, có đường kính sợi trung bình tương ứng cỡ 125 nm, 180 nm, và 150 nm; Đã chế tạo được vật liệu PVA/Ag với các nồng độ Ag khác nhau, có đường kính sợi trung bình của cỡ 100 nm. Tính kháng khuẩn của nó đã và đang được nghiên cứu cho ứng dụng băng vết thương.
TS. Trương Văn Chương cho biết thêm: Thiết bị quay điện E-HUSC-01 gồm có 3 bộ phân chính sau:
* Khối cao áp: Khối cao áp là phần quan trọng nhất đối với một thiết bị quay điện. Trên cơ sở các bộ cao áp của máy thu hình đã hỏng, chúng tôi đã thiết kế được bộ cấp cao áp cho thiết bị quay và phun điện một cách hoàn hảo. Điện áp lối ra có thể điều chỉnh được từ 0 đến 25 kV.
* Khối cấp nguyên liệu: Khối cấp nguyên liệu gồm có ống tiêm, bơm tiêm và kim phun. Phần bơm tiêm là quan trọng nhất, nó cho phép chúng ta thay đổi chính xác, ổn định tốc độ phun dung dịch. Ở đây, chúng tôi sử dụng thiết bị bơm tiêm điện ULIS P1B đã thanh lý của Bênh viện Trung ương Huế để sửa chữa. Kết quả chúng tôi đã có một thiết bị với tốc độ cấp dung dịch thay đổi từ 1mL/h đến 999 mL/h.
* Khối thu: Trong thiết bị E-HUSC-01, khối thu được thiết kế dạng trống quay. Ở đây chúng tôi sử dụng mô tơ xoay chiều của một máy ly tâm y tế đã thanh lý, sử dụng điện áp 220V. Bằng cách chế tạo một bộ điều chỉnh tăng giảm điện áp, tốc độ quay của mô tơ có thể điều chỉnh được từ 250-2000 v/ph.
Việc phát triển chế tạo thành công thiết bị E-HUSC-01 mở ra hướng nghiên cứu mới về vật liệu có cấu trúc sợi nanô tại Việt Nam. Nhưng đây mới là phiên bản đầu tiên, nhóm nghiên cứu mong muốn tiếp tục hoàn chỉnh thiết bị với tính tự động hóa cao, mẫu mã tốt, giá cả hợp lý, phục vụ cho nhu cầu nghiên cứu, tiến đến chế tạo được thiết bị lớn đáp ứng cho sản xuất quy mô công nghiệp trong nước.
Trí Huế
