Thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE) là một trong những phương tiện
phòng thủ quan trọng nhất của chúng ta trong cuộc chiến chống lại SARS-CoV-2
nhưng rất tiếc chúng chỉ có thể dùng một lần để đạt được mức bảo vệ tối đa. Dĩ
nhiên, điều đó làm tăng thêm gánh nặng lãng phí rất lớn và một nghiên cứu năm
2020 ước tính rằng có tới 129 tỷ chiếc khẩu trang được sử dụng mỗi tháng trong
giai đoạn đầu của đại dịch. Chúng rốt cuộc sẽ đi ra bãi rác, đại dương và các
môi trường khác, hoặc bị đốt cháy, thải ra khí độc.
Để giảm nhẹ áp lực này, các nhà khoa học đang tìm cách tái chế
khẩu trang thành những vật dụng hữu ích, chẳng hạn như vật liệu làm đường. Và
theo hướng đó, một nghiên cứu mới hiện đã phát hiện ra rằng với cách xử lý
thích hợp, chúng thực sự tạo ra những mẫu pin tương đối tốt.
Đầu tiên, các nhà nghiên cứu khử trùng khẩu trang bằng sóng
siêu âm, sau đó nhúng chúng vào một loại mực làm từ graphene. Tiếp theo, khẩu
trang được ép và làm nóng lên đến 140 °C, tạo thành các “viên” dẫn điện hoạt động
như các điện cực của pin. Chúng được ngăn cách bằng một lớp cách điện cũng được
làm từ khẩu trang cũ, sau đó toàn bộ được ngâm trong chất điện phân và cuối
cùng được bao phủ bằng một lớp vỏ bảo vệ làm từ một loại chất thải y tế khác là
vỉ thuốc.
Tất nhiên, dọn dẹp khẩu trang chỉ là một phần của phương
trình và sẽ chẳng ích gì nếu pin không tốt. Nhưng chúng hiệu quả một cách đáng
ngạc nhiên, nhóm nghiên cứu tuyên bố rằng chúng đã đạt được mật độ năng lượng
là 99,7 watt-giờ trên mỗi kg (Wh/kg). Con số đó đang tiệm cận với mật độ năng
lượng của pin lithium-ion phổ biến, nằm trong khoảng từ 100 đến 265 Wh/kg.
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành cải tiến pin thêm bằng cách bổ
sung các hạt nano của perovskite canxi-côban ôxít vào các điện cực. Việc này
làm tăng hơn gấp đôi mật độ năng lượng, nâng mật độ lên đến 208 Wh/kg. Phiên bản
hoạt động tốt nhất của pin vẫn giữ được 82% dung lượng sau 1.500 chu kỳ và có
thể cung cấp năng lượng trong hơn 10 giờ ở điện áp lên đến 0,54 V.
Nhóm nghiên cứu chi hay pin này cũng có một số lợi ích khác.
Sử dụng các sản phẩm phế thải có nghĩa là chúng sẽ có chi phí thấp, và có thể
được sản xuất dưới dạng mỏng và dẻo, thậm chí có thể dùng một lần nếu cần (mặc
dù điều đó có thể làm giảm đi phần nào ý định ban đầu).
LH (New
Atlas)