Phát hiện khả năng lọc vi khuẩn trong nước của gỗ thông

Người dân tại nhiều nơi trên thế giới vẫn đang sử dụng nguồn nước từ ao hồ sông ngòi chứa nhiều loại vi khuẩn nguy hiểm. Vì vậy, nguồn nước cần phải được lọc sạch trước khi sử dụng. Trong khi những vật liệu như hạt bạc hay titanium dioxide có thể giải quyết vấn đề nhưng những quốc gia đang phát triển hay khu vực nông thôn vốn đang phải đối mặt với tình trạng đói nghèo vẫn cần một giải pháp rẻ hơn và dễ sản xuất hơn.

Viện công nghệ MIT đã giới thiệu một giải pháp: sử dụng gỗ từ cây thông hay cụ thể hơn là lớp gỗ dác (lớp mềm bên ngoài của gỗ) để lọc nước.

Gỗ dác hình thành từ một vật liệu xốp có tên xylem và vai trò của xylem là dẫn truyền nhựa nguyên (gồm khoáng và nước) từ rễ lên các phần còn lại của cây. Cấu trúc bên trong của xylem bao gồm một mạng lưới các vi mạch kết nối với nhau bởi các lỗ hổng trên vách xylem. Các lỗ hổng này được gọi là màng lõm cho phép nhựa nguyên chảy từ vi mạch này đến vi mạch khác dọc theo chiều dài của cây. Các lỗ hổng nhỏ đến mức bóng khí không thể lọt qua được và đây là một đặc tính rất quan trọng của xylem bởi các bóng khí trong dòng nhựa nguyên có thể làm chết cây.

Vi khuẩn E.coli màu xanh bị giữ lại trên màng lõm trong gỗ dác của cây thông

MIT đã phát hiện ra rằng lỗ hổng cũng cho phép nước truyền qua và dĩ nhiên chúng đủ nhỏ để có thể chặn vi khuẩn. Trong phòng thí nghiệm, các miếng gỗ dác được dán vào mặt trong của các ống cao su sau đó các nhà nghiên cứu cho dòng nước chứa vi khuẩn E. coli truyền qua. Sau đó, các miếng gỗ dác được lấy ra kiểm tra và kết quả cho thấy có đến 99% vi khuẩn trong nước đã bị giữ lại xung quanh các màng lõm.

Theo tính toán của nhóm nghiên cứu, một tấm lọc bằng gỗ dác rộng 38mm có thể được dùng để tạo ra 4 lít nước sạch mỗi ngày. Tuy nhiên, tấm lọc không được phép để khô khi không sử dụng. Thêm vào đó, mặc dù gỗ có thể bẫy được hầu hết các loại vi khuẩn nhưng có vẻ như nó không thể lọc ra virus. Vì vậy, MIT đang lên kế hoạch mở rộng nghiên cứu với gỗ dác của các loại cây khác bởi màng lõm của chúng có kích thước nhỏ hơn và có thể giữ lại các virus.

Trên thực tế, không chỉ gỗ dác từ cây có thể chặn được vi khuẩn. Một nghiên cứu được thực hiện vào năm 2010 cũng đã cho thấy khả năng tương tự từ hạt của cây chùm ngây (Moringa oleifera).

Một báo cáo nghiên cứu của đại học MIT đã vừa được đăng tải trên tạp chí PLoS ONE.