07:28 ICT Thứ sáu, 15/12/2017
Rss Feed

Thiết bị tạo màng lưới nano bằng phương pháp quay điện

Đăng lúc: Thứ tư - 05/04/2017 11:30 - Người đăng bài viết: Cộng tác viên

 

Đó là sáng chế của TS Trương Văn Chương cùng các cộng sự ở Khoa Vật lý Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Công trình đã đoạt giải Ba Giải thưởng Sáng tạo khoa học công nghệ Việt Nam năm 2015.

Thiết bị tạo màng lưới nano bằng phương pháp quay điện

TS Chương cho biết, quay điện là kỹ thuật sử dụng lực điện trường để kéo ra những sợi rất mảnh từ một chất lỏng nhớt nào đó. 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. Chế tạo sợi nano dùng phương pháp quay điện đã và đang thu hút được sự chú ý trên khắp thế giới nhờ vào tính linh hoạt trong việc tạo ra các màng sợi có cấu trúc đa dạng từ nhiều loại vật liệu khác nhau có độ xốp, định hướng và kích thước kiểm soát được. 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. Cho đến hiện nay, ở Việt Nam hầu như chưa có một cơ sở nghiên cứu nào quan tâm đến vấn đề này.

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 xây dựng thiết bị quay điện có tên là E-HUSC-01 với 3 bộ phận chính là khối cao áp, khối cấp nguyên liệu và khối thu.

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, các tác giả 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 gồm có ống tiêm, bơm tiêm và kim phun, trong đó phần bơm tiêm là quan trọng nhất, nó cho phép chúng ta thay đổi chính xác, ổn định tốc độ phun dung dịch. Từ thiết bị bơm tiêm điện ULIS P1B đã thanh lý của Bnh viện Trung ương Huế, nhóm tác giả đã tạo ra bơm tiêm với tốc độ cấp dung dịch thay đổi từ 1mL/h đến 999 mL/h.

Khối thu được thiết kế dạng trống quay. Với mô tơ xoay chiều của một máy ly tâm y tế đã thanh lý, sử dụng điện áp 220V, các tác giả đã 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.

    ml11   ml2    
   

Thiết bị quay điện E – HUSC – 01. Ảnh do tác  giả cung cấp

Theo ông Chương, với thiết bị quay điện E-HUSC-01, lần đầu tiên ở Việt Nam, nhóm tác giả đã chế tạo được các tấm vật liệu chứa sợi có kích thước nanomet như 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. Hơn nữa, nhờ thiết bị này, nhóm nghiên cứu đã chế tạo được màng Polyme áp điện trên cơ sở PVDF chế tạo bằng phương pháp quay điện. Đây là nhóm vật liệu áp điện quan trọng, liên quan đến sự phát triển các thế hệ thủy âm (Sonar) trong việc xây dựng hệ thống chống ngầm của Việt Nam.

Hiện nay, thiết bị quay điện E-HUSC-01 đã được sử dụng 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 cho sinh viên, học viên cao học.  Thiết bị đã được các nghiên cứu sinh 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.

Việc phát triển thành công thiết bị E-HUSC-01 mở ra hướng nghiên cứu mới về vật liệu có cấu trúc sợi nanô tại Việt Nam. Ông Chương mong muốn được đầu tư kinh phí để chế tạo được thiết bị quay điện hoàn chỉnh, 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. 

Tác giả bài viết: Linh Ngọc
Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
 

ddkhtt1

Bản tin PBKT số 161/2017 new (1)

trang 1 Ban tin so 161 small

Phổ biến kiến thức theo Chuyên đề new (1)

trang 1 Market Chuyen de Pho bien kien thuc thang 11a chuan small