Ngả mũ trước công nghệ của người Nhật: Lọc rác vi nhựa ngay từ ống cống từng nhà

Ngả mũ trước công nghệ của người Nhật: Lọc rác vi nhựa ngay từ ống cống từng nhà
Theo: zknight Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Thiết bị BAW có thể chụp thành công các hạt vi nhựa có kích thước xuống tới 4,3μm.

Các đại dương trên thế giới hiện đang bị đe dọa, không chỉ từ những mảnh rác nhựa lớn mà còn từ các hạt "vi nhựa" cực nhỏ. Nhiều trong số các hạt nhựa thực ra có dạng sợi, chính là những sợi vải bong ra trong quá trình chúng ta giặt quần áo.

Tính toán cho thấy, cứ mỗi một lượt sử dụng máy giặt với 100 lít nước, chúng ta đang thải ra môi trường 10.000 sợi vi nhựa. Đáng tiếc, tất cả các công nghệ lọc hiện nay - kể cả các nhà máy xử lý nước thải tiên tiến nhất đều thất bại trong việc lọc bỏ các sợi vải này. 

Hiện không có một màng lọc nào có thể thu thập hiệu quả các vật thể có kích thước nhỏ hơn 0,3 mm, bằng đường kính mắt lưới của những sinh vật phù du trong tự nhiên. Các bộ lọc có mắt càng nhỏ, chúng hoạt động càng chậm, dễ bị tắc nghẽn và thường xuyên phải làm sạch.

Ngả mũ trước công nghệ của người Nhật: Lọc rác vi nhựa ngay từ ống cống từng nhà - Ảnh 1.

Ngả mũ trước công nghệ của người Nhật: Lọc rác vi nhựa ngay từ ống cống từng nhà

Hiroshi Moriwaki, một giáo sư người Nhật tại Khoa Khoa học Công nghệ Dệt May, Đại học Shinshu Nhật Bản đã tự hỏi: Liệu có cách nào khác để xử lý các hạt vi nhựa này hay không? 

Ông đã chia sẻ ý tưởng của mình với đồng nghiệp của mình là phó giáo sư Yoshitake Akiyama. Và cả hai đã phát minh ra được một thiết bị thu thập hạt và sợi vi nhựa bằng sóng âm thanh.

Thiết bị này có thể được lắp vào từng ống cống gia đình, thậm chí tích hợp vào ngay bên trong máy giặt để lọc bỏ những hạt sợi vi nhựa ra khỏi nước thải, trước khi chúng phát tán vào môi trường và gây ô nhiễm.

Được gọi là bộ gom hạt vi nhựa sử dụng sóng âm (BAW), thiết bị của giáo sư Moriwaki và Akiyama được cấu thành từ những bộ 3 vi kênh siêu nhỏ. Áp dụng nguyên lý rung động piezo, khi nước thải chảy qua 3 kênh này, sóng dừng sẽ định hướng các sợi vi nhựa chảy qua kênh giữa, trong khi đó, nước thải chảy thoát ra qua hai kênh còn lại ở hai bên. 

Điều này có nghĩa là nước sạch có thể chảy vào hệ thống cống, trong khi nước nặng chứa hạt vi nhựa được thu gom để xử lý sau (có thể bằng cách đơn giản làm bay hơi nước, sau đó thu thập các sợi vi nhựa mà không cần lọc).

Ngả mũ trước công nghệ của người Nhật: Lọc rác vi nhựa ngay từ ống cống từng nhà - Ảnh 2.

Sơ đồ cấu tạo bộ gom hạt vi nhựa sử dụng sóng âm (BAW)

 

  Các sợi vi nhựa di chuyển tự do qua 3 kênh khi bộ lọc tắt (bên trái) và bị hút vào kênh giữa khi bộ lọc bật (bên phải)

Để tối ưu hóa quá trình lọc, giáo sư Moriwaki và Akiyama đã phải tính toán lực và biên độ âm thanh phù hợp với chiều dài, đường kính và dao động của các hạt và sợi vi nhựa. Bởi mỗi loại vi nhựa khác nhau lại có mật độ khác nhau, modul khối và độ nén khác nhau, tạo nên hệ số tương phản âm thanh khác nhau. 

Bằng cách chọn chiều rộng của vi kênh bằng dúng một nửa bước sóng trong nước, các hạt vi nhựa sẽ được đẩy vào đúng đường ống giữa, nước được đẩy sang hai bên. 

Thử nghiệm với các loại sợi và hạt vi nhựa có nguồn gốc từ vật liệu Nylon 6, PET và polystyrene, giáo sư Moriwaki và Akiyama thấy mỗi vi kênh mất trung bình khoảng 0,7 giây để thu gom được một hạt vi nhựa. 

Đó không phải là một tốc độ quá nhanh, nhưng bù lại, tỷ lệ thu gom của thiết bị BAW rất cao, đạt tới 95% cho PET và 99% cho Nylon 6. Hơn nữa, các lực thủy động vừa sắp hàng các hạt vi nhựa, vừa giúp cho các vi kênh không bị tắc nghẽn. 

Các nhà nghiên cứu cho biết họ còn có thể cải thiện thiết bị, bằng cách giảm độ nhám của các bề mặt vi kênh khiến các hạt vi nhựa không bị dính lại đồng thời tăng được tốc độ thu gom lên nữa.

Tích hợp nhiều vi kênh một lúc, chẳng hạn như 7 bộ với 21 vi kênh, giáo sư Moriwaki và Akiyama đã có thể dễ dàng cô đặc 100 lít nước giặt thành 50mL nước chứa các hạt và sợi vi nhựa, giúp việc thu gom và xử lý trở nên dễ dàng.

Thiết bị đã chứng minh được khả năng ứng dụng vào thực tiễn, khi các bộ ba vi kênh có thể được mắc nối tiếp hoặc song song, với đường kính và sóng âm khác nhau để thu thập các loại hạt và sợi vi nhựa có kích thước và chất liệu khác nhau.

Ngả mũ trước công nghệ của người Nhật: Lọc rác vi nhựa ngay từ ống cống từng nhà - Ảnh 4.

Các hạt và sợi vi nhựa là một nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng cho đại dương

Hiện tại, BAW cũng đã có thể bắt được các hạt vi nhựa polystyrene có kích thước nhỏ tới 4,3μm. Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã sử dụng một nồng độ sợi và hạt vi nhựa tối đa so với thực tế. Hầu hết các vi hạt trong nước thải hiện nay có đường kính khoảng 10μm và chiều dài từ 2 đến 200μm. 

Thiết bị BAW có thể chụp thành công các hạt vi nhựa này. Tuy nhiên, để lọc bỏ được các hạt nhỏ hơn nữa, giáo sư Moriwaki và Akiyama cho biết họ sẽ cần tinh chỉnh các vi kênh của mình. 

Trong các nghiên cứu tương lai, bộ đôi nhà khoa học đặt mục tiêu sẽ chế tạo ra các thiết bị có thể thu thập được cả hạt nhựa nano, có kích thước dưới 100nm, đồng thời giảm thời gian lọc bỏ giúp tăng tốc quá trình thoát nước thải.

Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Sensors and Actuators B: Chemical.

Tham khảo Eurekalert

Bầu khí quyển của Trái Đất thay vì 5 lớp thì vẫn còn một lớp nữa mà bạn chưa hề biết tới

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Bầu khí quyển của Trái Đất thay vì 5 lớp thì vẫn còn một lớp nữa mà bạn chưa hề biết tới
Nó có thể là khó tin, nhưng đối với một phần nào đó của bầu khí quyển, nghiên cứu khoa học vẫn chưa được thực hiện.

Sẽ thế nào khi rau được trồng trong nhà máy, bằng robot, AI và thế hệ nông dân 4.0?

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Sẽ thế nào khi rau được trồng trong nhà máy, bằng robot, AI và thế hệ nông dân 4.0?
Hơn 1.600 công ty khởi nghiệp đã đầu tư 1,8 tỷ USD vào các nông trại thẳng đứng trong vòng 1 thập kỷ qua.

Thuộc hệ “chăm săn sale” phải nằm lòng chiêu này, vừa sắm được hàng ngon vừa bảo toàn lương đầu tháng!

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Thuộc hệ “chăm săn sale” phải nằm lòng chiêu này, vừa sắm được hàng ngon vừa bảo toàn lương đầu tháng!
Cứ mỗi dịp đầu tháng, các chương trình giảm giá khởi động thì cũng là lúc các tín đồ mua sắm khoe chiến tích săn sale và chia sẻ cách mua thế nào được hưởng được lợi nhiều nhất.

Warner Bros. hé lộ loạt chi tiết mới trong Godzilla vs. Kong: Hết đánh trên bờ lại lôi nhau xuống biển, chắc chắn có kẻ bại trận, không có chuyện giảng hòa

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Warner Bros. hé lộ loạt chi tiết mới trong Godzilla vs. Kong: Hết đánh trên bờ lại lôi nhau xuống biển, chắc chắn có kẻ bại trận, không có chuyện giảng hòa
Được biết, tổng thời lượng các phân cảnh đối đầu giữa Godzilla và Kong sẽ lên đến gần 20 phút trong bom tấn này, dự kiến ra mắt vào ngày 31/3 tới đây.

Chính xác thì B.1.1.7 là "dòng", "biến chủng" hay "biến thể" của virus SARS-CoV-2?

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Chính xác thì B.1.1.7 là "dòng", "biến chủng" hay "biến thể" của virus SARS-CoV-2?
Các nhà sinh học rất muốn báo chí và công chúng sử dụng đúng thuật ngữ chuyên môn của họ.

TopCV - Nền tảng công nghệ tuyển dụng “sát cánh” cùng nhà tuyển dụng

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
TopCV - Nền tảng công nghệ tuyển dụng “sát cánh” cùng nhà tuyển dụng
Sự phát triển của các nền tảng tuyển dụng đang là cơ hội giúp nhà tuyển dụng tiếp cận được ứng viên dễ dàng hơn và TopCV đang là trở thành sự lựa chọn hàng đầu.

Những diễn viên từng sử dụng công nghệ trẻ hóa để “cưa sừng làm nghé” không hề giả trân trong các bom tấn của Hollywood

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Những diễn viên từng sử dụng công nghệ trẻ hóa để “cưa sừng làm nghé” không hề giả trân trong các bom tấn của Hollywood
Với công nghệ de-aging, các diễn viên sẽ được trẻ hóa một cách đơn giản hơn, chân thực hơn thay vì dành hàng tiếng đồng hồ cho khâu trang điểm và lựa chọn trang phục.

WandaVision: Lý giải về Chaos Magic, ma thuật khủng khiếp của Scarlet Witch với khả năng thay đổi bản chất thực tại

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
WandaVision: Lý giải về Chaos Magic, ma thuật khủng khiếp của Scarlet Witch với khả năng thay đổi bản chất thực tại
Tập phim mới nhất của WandaVision đã chính thức mang đến khái niệm về Chaos Magic - 1 trong những nguồn sức mạnh lâu đời và khủng khiếp nhất trong nguyên tác truyện tranh Marvel.

Thí nghiệm với hai người mất xúc giác chứng minh thế giới chúng ta đang sống không phải là thực tại ảo

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Thí nghiệm với hai người mất xúc giác chứng minh thế giới chúng ta đang sống không phải là thực tại ảo
Tất cả chúng ta không phải là những bộ não bị nhúng trong bình thủy tinh.

Warner Bros. xác nhận sẽ "đập đi xây lại" Superman, Henry Cavill sắp bị cho ra rìa?

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Warner Bros. xác nhận sẽ "đập đi xây lại" Superman, Henry Cavill sắp bị cho ra rìa?
Warner Bros. đã công bố dự án Superman reboot do J.J. Abrams sản xuất, và có thể Henry Cavill sẽ không phải cái tên cho vai chính mà họ đang nhắm đến.

Những con kênh nổi tiếng của Venice đang cạn nước: Hậu quả của biến đổi khí hậu?

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Những con kênh nổi tiếng của Venice đang cạn nước: Hậu quả của biến đổi khí hậu?
Triều cường đã rút cạn các con kênh của thành phố được mệnh danh là lãng mạn nhất châu Âu.

Zulihome - Điểm đến tin cậy cho gia đình Việt muốn mua robot hút bụi thông minh

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Zulihome - Điểm đến tin cậy cho gia đình Việt muốn mua robot hút bụi thông minh
Ngay từ khi thành lập và phát triển, Zulihome đã chứng minh được sự uy tín với khách hàng bằng việc cung cấp robot hút bụi thông minh chính hãng từ các thương hiệu nổi tiếng.

Mày mò tìm kiếm ở thành phố diệt vong Pompeii, các nhà khoa học sửng sốt khi khám phá ra thứ "độc nhất vô nhị" vô cùng quý giá

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Mày mò tìm kiếm ở thành phố diệt vong Pompeii, các nhà khoa học sửng sốt khi khám phá ra thứ "độc nhất vô nhị" vô cùng quý giá
Một cỗ xe ngựa 2.000 năm tuổi của người La Mã đã được phát hiện "gần như nguyên vẹn" ở ngoại ô thành phố diệt vong Pompeii.

Những sự thật thú vị và cực dị về Gollum, nhân vật độc đáo nhất của Lord of the Rings cũng như nền văn hóa đại chúng thế giới

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Những sự thật thú vị và cực dị về Gollum, nhân vật độc đáo nhất của Lord of the Rings cũng như nền văn hóa đại chúng thế giới
Ra đời vào năm 1937 dưới ngòi bút của nhà văn J. R. R. Tolkien trong bộ tiểu thuyết The Hobbit, Gollum có thể coi là 1 nhân vật cực kỳ khác biệt và trở thành nét đặc trưng ấn tượng khó phai trong vũ trụ Lord of the Rings rộng lớn.

WandaVision: Sức mạnh của Wanda là bẩm sinh, không liên quan đến Mind Stone, X-Men đang ở gần MCU hơn bao giờ hết

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
WandaVision: Sức mạnh của Wanda là bẩm sinh, không liên quan đến Mind Stone, X-Men đang ở gần MCU hơn bao giờ hết
Tập phim mới nhất của WandaVision đã hé lộ nguồn gốc sức mạnh của Wanda Maximoff, và nó không bắt nguồn từ Mind Stone như chúng ta vẫn lầm tưởng.

[CHÍNH THỨC] 9 nhóm đối tượng ưu tiên và miễn phí tiêm vaccine COVID-19

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
[CHÍNH THỨC] 9 nhóm đối tượng ưu tiên và miễn phí tiêm vaccine COVID-19
Nghị quyết số 21/NQ-CP ngày 26/2/2021 về mua và sử dụng vaccine phòng COVID-19 nêu rõ 9 nhóm đối tượng ưu tiên tiêm và miễn phí.

Thủ đô Anh Quốc đột nhiên thành "vương quốc chuột", to khổng lồ và nhiều gấp đôi con người: Tại sao có chuyện đó?

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Thủ đô Anh Quốc đột nhiên thành "vương quốc chuột", to khổng lồ và nhiều gấp đôi con người: Tại sao có chuyện đó?
Người London có thể sẽ sốc khi chứng kiến chuột xuất hiện ở những nơi chưa từng thấy. Lại còn là chuột khổng lồ.

Kinh dị chuyện nhà vệ sinh công cộng thời La Mã, nơi tất cả mọi người chùi chung bằng 1 cái que

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Kinh dị chuyện nhà vệ sinh công cộng thời La Mã, nơi tất cả mọi người chùi chung bằng 1 cái que
Đó là một cái que buộc bọt biển được 500 anh em truyền tay nhau chùi đến lúc hỏng thì thôi...

Điệp viên nghỉ hưu kể chuyện nghề: Hóa ra những gì chúng ta xem trên phim lâu nay thực sự tồn tại, thậm chí đôi khi còn thú vị hơn thế

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Điệp viên nghỉ hưu kể chuyện nghề: Hóa ra những gì chúng ta xem trên phim lâu nay thực sự tồn tại, thậm chí đôi khi còn thú vị hơn thế
Điệp viên chắc chắn là một trong những nghề thú vị, đặc biệt, nguy hiểm và khiến mọi người tò mò bậc nhất thế giới.

Siêu thị tại Hà Lan bị doạ tẩy chay vì bán phở Việt “fake”: Trông chẳng khác gì mì trộn, sợi vàng như nghệ, ăn kèm sốt thịt gà

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Siêu thị tại Hà Lan bị doạ tẩy chay vì bán phở Việt “fake”: Trông chẳng khác gì mì trộn, sợi vàng như nghệ, ăn kèm sốt thịt gà
Nhiều khách hàng bức xúc khi nhìn thấy món phở "quốc hồn quốc tuý" của Việt Nam bị chế tạo theo một phiên bản hoàn toàn khác, thậm chí họ còn kêu gọi tẩy chay chuỗi siêu thị này.

Bill Gates, vắc xin và những chiếc khẩu trang

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Bill Gates, vắc xin và những chiếc khẩu trang
Dù đã được tiêm vắc xin chống Covid-19 nhưng tỷ phú từ thiện Bill Gates nói rằng ông vẫn tiếp tục đeo khẩu trang, nhất là khi ở gần những người cao tuổi chưa được tiêm phòng.

"Soi" Joker của Justice League: Đổi giọng, che hình xăm để "lột xác" từ trong ra ngoài

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
"Soi" Joker của Justice League: Đổi giọng, che hình xăm để "lột xác" từ trong ra ngoài
Snyder đã hé lộ tạo hình đầu tiên về Joker trong đoạn trailer mới ra mắt. Không quá lời khi cho rằng Justice League của Snyder có cách tiếp cận hoàn toàn mới về nhân vật này. Sự lột xác này mạnh mẽ đến mức nào?

Đây là cây đinh ba của Aquaman với khả năng phóng nước cực đỉnh, dùng để rửa bát siêu sạch

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Đây là cây đinh ba của Aquaman với khả năng phóng nước cực đỉnh, dùng để rửa bát siêu sạch
Không quá bá đạo như nguyên tác truyện tranh, nhưng cây đinh ba của Aquaman này hoàn toàn có thể sử dụng để rửa bát, rửa ô tô hay đấu súng nước với bạn bè.

Bóng tối phía sau ngành công nghiệp anime tỷ USD của Nhật Bản

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Bóng tối phía sau ngành công nghiệp anime tỷ USD của Nhật Bản
Đại dịch thúc đẩy sự bùng nổ của ngành công nghiệp anime Nhật Bản. Nhưng dù khối lượng công việc và lợi nhuận của ngành tăng lên, các họa sĩ diễn hoạt vẫn nhận mức lương ít ỏi.

[Video] Hé lộ loạt kỹ xảo đỉnh cao giúp Lord of the Rings vẫn đẹp lung linh, không hề "out meta" so với phim ngày nay

tinybook tinybook 7 tháng 4 tuần
[Video] Hé lộ loạt kỹ xảo đỉnh cao giúp Lord of the Rings vẫn đẹp lung linh, không hề "out meta" so với phim ngày nay
Dù đã 2 thập kỷ trôi qua nhưng những kỹ xảo trong bộ 3 phim The Lord of the Rings vẫn cứ là đẹp mê hồn và không hề bị lép vế so với các tác phẩm hiện tại

WandaVision: Những đoạn quảng cáo vô thưởng vô phạt, vô vị vô duyên hóa ra lại liên quan rất mật thiết đến Wanda

tinybook tinybook 7 tháng 4 tuần
WandaVision: Những đoạn quảng cáo vô thưởng vô phạt, vô vị vô duyên hóa ra lại liên quan rất mật thiết đến Wanda
Những đoạn quảng cáo trong WandaVision có thể coi là easter egg nhỏ liên quan đến quá khứ, hiện tại và cả tương lai của nữ pháp sư quyền năng Wanda Maximoff.

Trailer Army of the Dead lên sóng: Mãn nhãn với phi vụ cướp nhà băng gay cấn giữa trung tâm đại dịch zombie

tinybook tinybook 7 tháng 4 tuần
Trailer Army of the Dead lên sóng: Mãn nhãn với phi vụ cướp nhà băng gay cấn giữa trung tâm đại dịch zombie
Dưới bàn tay của đạo diễn Zack Snyder, Army of the Dead sẽ là 1 luồng gió mới lạ cho dòng phim zombie vốn đã quá quen thuộc với khán giả thế giới.

Bí mật ẩn sau 6 chiếc ghế luôn 'cháy vé' của hãng hàng không Singapore Airlines

tinybook tinybook 7 tháng 4 tuần
Bí mật ẩn sau 6 chiếc ghế luôn cháy vé của hãng hàng không Singapore Airlines
Không phải hạng ghế thương gia, trên chiếc Airbus A350-900ULR của hãng Singapore Airline luôn có 6 chỗ ngồi được các hành khách tranh giành nhau mỗi khi đặt chỗ.

Dàn diễn viên Spider-Man hé lộ tên phần phim tiếp theo: Mỗi người 1 tiêu đề, không rõ là đang troll khán giả hay "tung thính" cho đa vũ trụ

tinybook tinybook 7 tháng 4 tuần
Dàn diễn viên Spider-Man hé lộ tên phần phim tiếp theo: Mỗi người 1 tiêu đề, không rõ là đang troll khán giả hay "tung thính" cho đa vũ trụ
Chưa ra mắt nhưng Spider-Man 3 đã biết cách "bắt lú" fan hâm mộ rồi.

WandaVision: Cô hàng xóm thân thiện Agnes hiện nguyên hình phản diện, nhưng nhiều khả năng vẫn chưa phải trùm cuối

tinybook tinybook 7 tháng 4 tuần
WandaVision: Cô hàng xóm thân thiện Agnes hiện nguyên hình phản diện, nhưng nhiều khả năng vẫn chưa phải trùm cuối
Cú twist đến sái cổ trong tập mới nhất của WandaVision đã hé lộ Agnes thực chất chính là phù thủy Agatha Harkness, nhưng rất có thể đằng sau đó vẫn còn 1 thế lực đen tối khác đang giật dây để phá hoại cuộc đời của Wanda.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat