Chip UV nhỏ gọn giúp giữ thực phẩm tươi lâu hơn
Trang Technology Network giới thiệu một con chip nhỏ gọn có khả năng phát ra tia cực tím (UV) để khử trùng, được sử dụng để vô hiệu hóa vi sinh vật giúp thực phẩm tươi lâu hơn.
Con chip không sử dụng thủy ngân, hình dạng dẹt và chỉ nhỏ vài cm. Đây là công trình của giáo sư kỹ thuật điện - điện tử Hilmi Volkan Demir (Đại học Công nghệ Nanyang Singapore) hợp tác với công ty Thụy Điển PureFize Technologies.
Nhu cầu khử trùng bằng UV tức thời, an toàn, hiệu quả
UV-C (tia có bước sóng ngắn nhất trong phổ UV) vô hiệu hóa được hầu hết vi sinh vật vì chúng phá hủy DNA thậm chí tiêu diệt mục tiêu. Lâu nay ta thường dùng đèn thủy ngân phát ra UV-C. Tuy nhiên do độc tính cao của thủy nhân, nhiều sáng kiến như Công ước Minamata về Thủy ngân đang nỗ lực loại bỏ chất này đồng thời khuyến khích phát triển công nghệ khử trùng thân thiện với môi trường hơn. Hơn nữa hiện nay có nhu cầu khử trùng tức thời thay vì phải chờ đèn UV nóng lên.
Trước nhu cầu trên, nhóm nghiên cứu do giáo sư Demir dẫn đầu tìm cách phát triển một nguồn tia cực tím không thủy ngân, nhỏ gọn, hiệu quả, dùng ngay lập tức phù hợp cho ứng dụng hàng ngày.
Kết quả là chip mới ra đời, phát UV phổ 250 - 350 nm, bước sóng đỉnh UV-C ở 262 nm và bước sóng đỉnh UV-B ở 295 nm. UV-C phá vỡ DNA còn UV-B, UV-A phá hủy màng sinh học cũng như các thành phần tế bào (protein, lipid) của vi khuẩn.
Tia cực tím được sản sinh thông qua hiện tượng phát quang cathode – khi có điện áp, electron từ cathode (cực âm) trong chip tăng tốc di chuyển về phía anode (cực dương) phát UV. Con chip được tích hợp vào một thiết bị cầm tay thương mại tên EcoLocTM, phù hợp với dòng hộp đựng thực phẩm IKEA 365+TM. Người dùng có thể bật EcoLocTM trong vài phút để loại bỏ vi sinh vật trước khi bỏ vào tủ lạnh.
Ở điều kiện thử nghiệm, chip hoạt động tốt ở nhiều nhiệt độ khác nhau; hiệu quả tương đương đèn thủy ngân; tiêu diệt nhanh chóng p.aeruginosa gây viêm nhiễm nhiều cơ quan trong cơ thể, e.coli gây nhiễm trùng đường ruột hoặc đường tiết niệu, l.pneumophila gây viêm phổi, SARS-CoV-2 gây COVID-19. Nhờ sử dụng chip mà thời hạn sử dụng của thực phẩm dễ hỏng như trái cây hay thịt kéo dài đến gần 1 tuần với mùi vị không thay đổi nhiều.
Công nghệ trên là bước đột phá lớn, không chỉ ngăn bệnh truyền nhiễm lây lan mà còn góp phần giảm rác thải thực phẩm. Tuy nhiên cũng cần lưu ý rằng hiệu quả khử trùng có thể khác biệt tùy điều kiện thực tế như độ phẩm, bề mặt thực phẩm không bằng phẳng...