Chế tạo thành công dép tông phân hủy sinh học làm từ tảo

Các nhà khoa học vật liệu đã chế tạo thành công dép tông phân hủy sinh học làm từ tảo để giúp giảm lượng rác thải nhựa độc hại xâm nhập vào đại dương.

Các nhà nghiên cứu đã pha chế bọt xốp làm từ dầu tảo, để đáp ứng các thông số kỹ thuật thương mại cho đế giữa của giày và đế lót chân của dép xỏ ngón.
Các nhà nghiên cứu đã pha chế bọt xốp làm từ dầu tảo, để đáp ứng các thông số kỹ thuật thương mại cho đế giữa của giày và đế lót chân của dép xỏ ngón.

Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học California San Diego, Mỹ đã tạo ra công thức bọt xốp polyurethane làm từ dầu tảo, đáp ứng các thông số kỹ thuật thương mại cho dép xỏ ngón và các loại giày dép khác thường được làm từ nhựa dẻo. 

Phương pháp và kết quả nghiên cứu của họ được công bố trong Báo cáo Công nghệ Nguồn sinh học mới nhất, trình bày chi tiết sự phát triển của các vật liệu làm từ tảo này.

Các thành viên của UC San Diego đã làm việc với công ty khởi nghiệp khoa học vật liệu và công nghệ Algenesis Materials. Nhóm nghiên cứu bao gồm nghiên cứu sinh Natasha Gunawan, Giáo sư Michael Burkart thuộc Khoa Khoa học Vật lý, Giáo sư Stephen Mayfield thuộc Phòng Khoa học Sinh học và Nhà khoa học nghiên cứu về tảo Marissa Tessman.

Chế tạo thành công dép tông phân hủy sinh học làm từ tảo -0
Rác từ dép xỏ ngón và giày được các tình nguyện viên thu gom trong quá trình dọn dẹp bãi biển trên đảo St Helena của Anh.

Dép tông, còn gọi là dép xỏ ngón có giá rẻ và hợp túi tiền, là loại dép phổ biến nhất thế giới, thường được sử dụng trong thời gian ngắn và bị loại bỏ sau một vài lần sử dụng.

Sau khi bị vứt bỏ, dép tông mất hàng trăm năm để phân hủy và có thể xâm nhập vào đại dương, giết chết sinh vật biển và làm ô nhiễm nguồn nước.

Trong 50 năm qua, con người đã tạo ra hơn 6 tỷ tấn chất thải nhựa. Trong số này, chỉ khoảng 9% được tái chế, 12% được đốt và 79% còn lại được tích tụ trong các bãi chôn lấp hoặc môi trường tự nhiên.

Trên một số hòn đảo ở Ấn Độ Dương, người ta ước tính rằng dép tông và những đôi giày đơn giản khác chiếm khoảng 25% rác nhựa đại dương, Giáo sư Mayfield nói.

Giáo sư Stephen Mayfield cho biết: “Tuổi thọ của vật liệu phải tỷ lệ thuận với tuổi thọ của sản phẩm. Chúng ta không cần vật liệu tồn tại trong 500 năm trong một sản phẩm mà bạn sẽ chỉ sử dụng trong một hoặc hai năm”.

Loại bọt xốp thương mại vừa được các nhà khoa học chế tạo thành công này sẽ phân hủy trong phân trộn và đất sau 12 tuần, có nghĩa là nó sẽ bị hỏng nếu trôi vào đại dương. 

Chế tạo thành công dép tông phân hủy sinh học làm từ tảo -0
Khối bọt xốp bị phân hủy sinh học trong 12 tuần. Phân tích sự xuống cấp qua hình ảnh A, sự thay đổi về ngoại hình và khối lượng ở hình B, và thay đổi lực nén ở hình C.

Bọt xốp polyurethane bao gồm các polyester gốc tảo đã được thử nghiệm về khả năng phân hủy sinh học. Các nhà khoa học tạo ra các khối xốp kích thước 2cm rồi ủ mẫu của mình trong môi trường phân trộn và môi trường chỉ có đất. Sau đó, các mẫu được cân và thử nén. Một bộ mẫu đối chứng được đặt trong các thùng rỗng và các điều kiện tương tự, nhiệt độ dưới 30 °C và độ ẩm cao.

Trong thời gian thử nghiệm ở bốn, tám và 12 tuần sau khi nghiên cứu, các nhà khoa học đã quan sát thấy sự xuống cấp của các khối bọt xốp. Ngoài việc tất cả các mặt của khối ngày càng trở nên xốp theo thời gian, một dấu hiệu xuống cấp khác là sự đổi màu. Các khối đối chứng duy trì màu trắng trong khi các mẫu thử nghiệm chuyển sang màu nâu trong môi trường ủ phân và màu vàng đối với môi trường đất. Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng, sự khác biệt về màu sắc có thể do các sinh vật có nguồn gốc từ môi trường thử nghiệm gây ra.

“Sau hàng trăm công thức, cuối cùng chúng tôi đã đạt được một công thức đáp ứng các thông số kỹ thuật thương mại, có khả năng phân hủy sinh học trong môi trường tự nhiên”, Giáo sư Mayfield nói.

Ông cho biết: “Chúng tôi sử dụng dầu tảo để tạo ra polyols chiếm khoảng một nửa bọt xốp polyurethane, nửa còn lại của bọt xốp là isocyanate, vẫn lấy từ dầu mỏ”.

Mặc dù isocyanate có nguồn gốc từ dầu mỏ, nó vẫn có thể phân hủy sinh học và bị vi sinh vật ăn sau khi bị phân hủy thành phân tử.

Chế tạo thành công dép tông phân hủy sinh học làm từ tảo -0
Đế dép tông phân hủy sinh học được đúc từ khuôn. Đưa các sản phẩm ra thị trường là bước tiếp theo trong sứ mệnh giải quyết các vấn đề quản lý chất thải nhựa trên thế giới.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng chất liệu này để tạo ra phần lót chân mềm trong giày dép và đế ngoài, phần cứng hơn tiếp nối với mặt đất.

Dây đeo cũng được làm từ vật liệu phân hủy sinh học, mặc dù nhóm nghiên cứu vẫn chưa thử làm nó từ sản phẩm bọt xốp polyurethane.

Từ trước tới nay, sinh vật biển thường nuốt phải mảnh vụn nhựa vì nhầm với con mồi, khiến nhiều loài đã bị chết. Sản phẩm làm từ bọt xốp này vô hại đối với sinh vật biển.

Thậm chí, “bọt xốp của chúng tôi còn là thức ăn cho vi sinh vật”, ông Mayfield nói.

Trong thử nghiệm giai đoạn phân hủy, các nhà khoa học đã đo phân tử rơi ra từ các vật liệu phân hủy sinh học và xác định chính các sinh vật phân hủy bọt xốp.

Các nhà khoa học vật liệu hiện đang nghiên cứu sản xuất thương mại các loại bọt một cách kinh tế nhất.

Có thể bạn quan tâm

[Video] Dự báo thời tiết ngày 15/3/2026: Không khí lạnh suy yếu, cả nước chuyển trạng thái nắng ráo về chiều

[Video] Dự báo thời tiết ngày 15/3/2026: Không khí lạnh suy yếu, cả nước chuyển trạng thái nắng ráo về chiều

Hôm nay, đới gió Đông Nam ẩm gây tình trạng mưa phùn, nồm ẩm và sương mù dày đặc cho khu vực Bắc Bộ vào sáng sớm. Trong khi đó, miền Trung thời tiết cải thiện rõ rệt với nắng hửng về chiều, còn tại Nam Bộ và Cao nguyên Trung Bộ, nắng nóng cục bộ bắt đầu xuất hiện trên diện rộng khi mùa khô bước vào giai đoạn cao điểm.

[Video] Dự báo thời tiết ngày 14/3/2026: Không khí ẩm bao phủ Bắc Bộ, Trung Bộ duy trì trạng thái mưa lạnh

[Video] Dự báo thời tiết ngày 14/3/2026: Không khí ẩm bao phủ Bắc Bộ, Trung Bộ duy trì trạng thái mưa lạnh

Hôm nay, không khí ẩm từ biển gây hiện tượng sương mù và mưa nhỏ cho miền Bắc vào sáng sớm. Trong khi đó, miền Trung vẫn duy trì trạng thái nhiều mây, mưa rào do tác động của gió Đông Bắc và địa hình. Khu vực phía Nam thời tiết ổn định hơn với nắng gián đoạn, thuận lợi cho các hoạt động ngoài trời.

[Video] Dự báo thời tiết đêm nay và ngày mai 14/3/2026: Bắc Bộ sương mù dày, miền Trung mưa dông diện rộng

[Video] Dự báo thời tiết đêm nay và ngày mai 14/3/2026: Bắc Bộ sương mù dày, miền Trung mưa dông diện rộng

Các tỉnh Bắc Bộ đón đới gió ẩm gây hiện tượng sương mù dày và mưa nhỏ rải rác; trong khi đó, không khí lạnh kết hợp địa hình tiếp tục gây mưa dông tại miền Trung. Khu vực Nam Bộ và Cao Nguyên duy trì trạng thái nắng ráo ổn định nhưng cần lưu ý các diễn biến gió mạnh trên biển.

(Ảnh: THẾ ĐẠI)

Cập nhật dự báo thời tiết các khu vực trên cả nước dịp bầu cử đại biểu Quốc hội khóa XVI

Dự báo thời tiết phục vụ công tác tổ chức bầu cử đại biểu Quốc hội khóa XVI và Hội đồng nhân dân các cấp nhiệm kỳ 2026-2031, từ ngày 13-16/3/2026, nhiều khu vực trên cả nước phổ biến ít mưa, trời rét về đêm và sáng ở miền bắc; Nam Bộ ngày nắng, có nơi nắng nóng. Trên biển có gió đông bắc mạnh, biển động.

[Video] Dự báo thời tiết ngày 12/3/2026: Miền Bắc đón mưa dông, cảnh báo xâm nhập mặn tại Nam Bộ diễn biến phức tạp

[Video] Dự báo thời tiết ngày 12/3/2026: Miền Bắc đón mưa dông, cảnh báo xâm nhập mặn tại Nam Bộ diễn biến phức tạp

Hôm nay, thời tiết nước ta có sự phân hóa rõ rệt do tác động của không khí lạnh tăng cường yếu. Trong khi miền Bắc và miền Trung đón mưa rào rải rác, thì khu vực Nam Bộ tiếp tục nắng mạnh, đặc biệt là tình trạng xâm nhập mặn tại Đồng bằng sông Cửu Long vẫn diễn biến phức tạp.

Ban Chỉ đạo Phòng thủ dân sự quốc gia đề nghị Ủy ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương chủ động theo dõi, ứng phó với các hình thái thời tiết nguy hiểm có thể xảy ra trong thời gian diễn ra bầu cử. (Ảnh minh họa: Báo Nhân Dân)

Chủ động ứng phó thiên tai trong thời gian diễn ra bầu cử

Ban Chỉ đạo Phòng thủ dân sự quốc gia vừa có văn bản đề nghị Ủy ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương chủ động theo dõi, ứng phó với các hình thái thời tiết nguy hiểm có thể xảy ra trong thời gian diễn ra bầu cử đại biểu Quốc hội khóa XVI và đại biểu Hội đồng nhân dân các cấp.

[Video] Dự báo thời tiết đêm nay và ngày mai 12/3/2026: Bắc Bộ tăng nhiệt trước khi đón mưa dông, Nam Bộ bước vào cao điểm nắng ráo

[Video] Dự báo thời tiết đêm nay và ngày mai 12/3/2026: Bắc Bộ tăng nhiệt trước khi đón mưa dông, Nam Bộ bước vào cao điểm nắng ráo

Khối không khí lạnh suy yếu khiến nền nhiệt miền Bắc tăng nhẹ, tuy nhiên khu vực Tây Bắc Bộ cần đề phòng mưa rào và dông vào chiều tối do hội tụ gió. Tại miền Trung, mưa có xu hướng quay trở lại tập trung từ Quảng Trị đến Quảng Ngãi. Trong khi đó, miền Đông Nam Bộ bắt đầu xuất hiện nắng nóng cục bộ.

Tăng cường kiểm soát khí thải động cơ phương tiện giao thông là một trong những biện pháp hiệu quả hướng đến mục tiêu Net Zero vào năm 2050. (Ảnh KHÁNH AN)

Đẩy nhanh lộ trình chuyển đổi năng lượng xanh

Trong lộ trình trung hòa carbon, hướng đến mục tiêu Net Zero vào năm 2050 cũng như hạn chế nguồn ô nhiễm không khí tại đô thị, bên cạnh giải pháp tổng thể, việc kiểm soát khí thải động cơ của phương tiện tham gia giao thông là một trong những biện pháp hiệu quả.