Nhóm nghiên cứu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh vừa tìm ra một phương pháp xử lý bề mặt vật liệu mới, sử dụng công nghệ plasma lạnh an toàn, thân thiện với môi trường và giá thành rẻ hơn so với các loại công nghệ hiện có.
Từ lâu, phun phủ đã trở thành một trong những biện pháp xử lý bề mặt vật liệu được sử dụng rộng rãi. Công dụng chủ yếu của phun phủ là bảo vệ các kết cấu và các chi tiết làm việc trong môi trường khác nhau, phục hồi các chi tiết máy bị mòn, ăn mòn và xâm thực. Từ đó, giảm chi phí sản xuất, bảo trì, và tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường…
Tấm vải trải bàn được phủ lớp chống thấm nước sử dụng công nghệ plasma lạnh
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ về thiết bị, vật liệu và công nghệ trong những năm gần đây đã đưa phun phủ thành một lĩnh vực khoa học công nghệ riêng biệt, góp phần đáng kể vào tiến bộ khoa học của loài người. Mang lại hiệu quả kinh tế to lớn trong lĩnh vực chế tạo và phục hồi công cụ sản xuất.
Theo tiến sĩ Trần Ngọc Đảm, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, mỗi loại vật liệu, sản phẩm được hoạt động trong một môi trường khác nhau với những tác động về vật lý, hóa học riêng biệt. Do đó, bất cữ lĩnh vực nào của đời sống như cơ khí, xây dựng, y tế, môi trường… đều phải cần đến công nghệ phun phủ, hay còn gọi là xử lý bề mặt.
Tại Việt Nam và thế giới, nhiều giải pháp để xử lý bề mặt đã được đưa ra và sử dụng từ nhiều năm nay như phương pháp cọ sát cơ học, phương pháp hóa học (định hình và phosphat hóa) hoặc phương pháp vật lý (nhiệt, tĩnh điện, từ trường)… Tuy nhiên, các phương pháp này thường rất tốn kém, hiệu suất không cao và gây ô nhiễm môi trường.
Để giải quyết bài toán này, tiến sĩ Đảm cùng các đồng nghiệp tại trường đã tìm tòi, nghiên cứu ra một phương pháp xử lý bề mặt mới, sử dụng công nghệ plasma lạnh vốn đang được nhiều nước tiên tiến trên thế giới chú trọng nghiên cứu. “Ưu điểm của công nghệ này là khá rẻ tiền, tiết kiệm năng lượng và đặc biệt là không dùng hóa chất nên an toàn với con người và bảo vệ môi trường”.
Về cơ chế hoạt động, công nghệ plasma lạnh sử dụng năng lượng điện để tạo ra môi trường ion hóa, làm tăng động năng các hạt electron, ion và các nguyên tử, hướng chúng vào các đối tượng cần xử lý, cắt đứt liên kiết cũ và tạo thành liên kết mới bao phủ bề mặt của vật liệu.
Đặc biệt, đây là lớp màng phủ có kích cỡ nano với độ dày nhỏ hơn khoảng 500 lần so với chiều dày sợi tóc của người. Hơn nữa, do được tạo ra từ cấu trúc phân tử, nên liên kết ở cấu trúc hóa học của lớp màng này bền hơn rất nhiều so lớp cấu trúc vật lý. Do đó, nó khó bị ăn mòn, gỉ sét trong bất cứ điều kiện môi trường nào.
Thạc sĩ Thái Văn Phước, khoa cơ khí máy, đại học Sư phạm Kỹ thuật cho biết thêm, hiện nay nhóm nghiên cứu đã sử dụng công nghệ plasma lạnh để tạo ra lớp bao phủ bề mặt vật liệu có kích thước nano theo cấu trúc của lá sen. Nhờ đó, vật liệu có khả năng chống thấm nước vô cùng hiệu quả. Một số sản phẩm như áo thun, khăn trải bàn kháng khuẩn và chống thấm nước, kính không bám bụi, không ướt… đã được giới thiệu rộng rãi đến cho nhiều đơn vị, doanh nghiệp có nhu cầu tìm hiểu thêm về công nghệ này. Đáng chú ý, các đơn vị có nhu cầu sử dụng, nhóm nghiên cứu có thể chuyển giao công nghệ để đưa vào sử dụng ngay lập tức.
(Nguồn: khampha.vn – Thiện An)
