Bộ lọc kết hợp công nghệ graphene cảm ứng laser (LIG). Graphene là một dạng carbon cực kỳ mỏng, rất mạnh và có khả năng dẫn điện, có nhiều ứng dụng, từ y học cho đến điện tử kỹ thuật số, kỹ thuật hàng không vũ trụ… LIG là một dạng graphene xốp hình thành khi sử dụng tia laser làm nóng bề mặt vật liệu có tên polyimide, một loại polymer có độ bền cao. Kể từ khi giáo sư Tour (Đại học Rice ở Houston) và nhóm của ông phát hiện ra quy trình tạo LIG vào năm 2014, nó đã tạo ra nhiều ứng dụng từ điện tử đến nghệ thuật.
Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng họ có thể điều chỉnh LIG để sử dụng làm bộ lọc bằng cách hình thành graphene trên cả hai mặt của polyimide. Điều này tạo ra một mạng lưới mỏng - nhưng mạnh - của polymer giúp củng cố bọt graphene.
Do cấu trúc của nó, bộ lọc bọt có thể thu giữ các vi sinh vật như vi khuẩn và nấm, cùng với các chất gây ô nhiễm trong không khí khác như bào tử, prion và các hợp chất độc hại khác nhau có trong môi trường. Bộ lọc bẫy và phá hủy những gì nó thu được bằng cách làm nóng định kỳ tới nhiệt độ 350 ° C (660 ° F) do dòng điện đi qua nó. Thiết bị nhanh chóng dạtđến nhiệt độ này và chỉ mất vài giây để hạ nhiệt trở lại.
Với nhiệt độ 350 ° C đủ nóng để tiêu diệt vi sinh vật và bất kỳ sản phẩm phụ nào có thể nuôi vi khuẩn mới, cũng như bất kỳ phân tử nào có thể gây ra phản ứng sinh học và bệnh tật bất lợi... Các tác giả nhấn mạnh. Việc tiêu diệt các phân tử sản sinh vi khuẩn sẽ làm giảm đáng kể nguy cơ chúng lây lan giữa các bệnh nhân, dẫn đến việc nhập viện ngắn hơn, ít bệnh tật hơn và ít tử vong hơn.
Bộ lọc LIG được chế tạo tùy chỉnh có thể thay thế hai bộ lọc mà các bệnh viện hiện phải lắp đặt trong hệ thống thông gió của họ để tuân thủ các quy định về chống nhiễm khuẩn.
Tìm ra cách bẫy và tiêu diệt vi khuẩn trong môi trường bệnh viện sẽ giúp giảm nhiễm trùng bệnh viện.
Trong nghiên cứu, khi thử nghiệm bộ lọc LIG với tốc độ 10 lít mỗi phút, chạy thử trong 90 giờ mà không dừng lại. Kết quả cho thấy phương pháp làm nóng, bộ lọc đã thành công trong việc khử trùng tất cả các mầm bệnh và sản phẩm phụ của chúng. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã ủ các bộ lọc đã sử dụng (sau 90 giờ này) trong 130 giờ, so sánh kết quả với những bộ lọc được ủ mà không trải qua bất kỳ sự gia nhiệt nào, cho thấy, các bộ lọc LIG đã sử dụng, trải qua nhiều lần nung nóng đến nhiệt độ trên 300 ° C, không tái sinh bất kỳ vi khuẩn nào trong quá trình ủ. Như vậy, khả năng tự khử trùng có thể giúp bộ lọc LIG có tuổi thọ cao hơn để người dùng không cần phải thay thế chúng thường xuyên như các bộ lọc không khí thông thường.
Giáo sư Tour cho biết, nhiều bệnh nhân bị nhiễm vi khuẩn có thể dẫn đến nhiễm trùng huyết khi ở trong bệnh viện. Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC), mỗi năm khoảng 1 trong 25 bệnh nhân ở Hoa Kỳ mắc ít nhất một bệnh nhiễm trùng do chăm sóc tại bệnh viện. Vì vậy, việc ứng dụng bộ lọc LIG sẽ giúp giảm thiểu tình trạng này.
