Các nhà khoa học Hàn Quốc vừa công bố một phương pháp xử lý nước mới có thể loại bỏ hơn 95% vi nhựa và nhựa nano chỉ trong vòng 10 phút nhờ ứng dụng hạt nano từ tính dạng phiến. Công nghệ này được kỳ vọng sẽ mở ra hướng tiếp cận hiệu quả cho xử lý nước sinh hoạt, nước thải và làm sạch môi trường...

Ngày 12/1/2026, Đại học Quốc gia Pusan (Pusan National University) công bố nhóm nghiên cứu của trường đã phát triển thành công một quy trình xử lý nước có khả năng loại bỏ các hạt nhựa siêu nhỏ bằng cách sử dụng từ trường để kéo chúng kết tụ lại với nhau.

HẠT NANO DẠNG PHIẾN: CHÌA KHÓA CÔNG NGHỆ

Vi nhựa và nhựa nano, với kích thước chỉ từ vài chục đến vài trăm nanomet, đang trở thành một thách thức lớn đối với các hệ thống xử lý nước hiện nay. Do quá nhỏ, các hạt này dễ dàng vượt qua các công đoạn lọc và lắng thông thường, tiếp tục tồn tại trong môi trường nước, lan rộng trong hệ sinh thái và có nguy cơ tích tụ trong cơ thể con người thông qua chuỗi thực phẩm.

Nhóm nghiên cứu cho rằng đây chính là khoảng trống mà công nghệ mới hướng tới. Bằng cách sử dụng từ trường, các hạt nhựa siêu nhỏ không cần phải bị “giữ lại” bằng màng lọc vật lý, mà được thu gom thông qua cơ chế tương tác vật liệu ở cấp độ nano.

Dưới sự dẫn dắt của TS. Chung Sung Wook, nhóm nghiên cứu đã thay thế các hạt nano từ tính hình cầu thường được sử dụng bằng các hạt mỏng dạng phiến.

Theo kết quả nghiên cứu, phương pháp này có thể loại bỏ hơn 95% vi nhựa và nhựa nano chỉ trong vòng 10 phút thông qua việc sử dụng các hạt nano oxit sắt có tính từ, được thiết kế dưới dạng phiến mỏng thay vì hình cầu như các vật liệu từ tính truyền thống.

Theo giải thích của nhóm, hình dạng phiến giúp tăng đáng kể diện tích tiếp xúc giữa hạt nano từ tính và các mảnh nhựa, từ đó tăng cường lực tương tác giữa hai loại vật liệu. Khi một từ trường bên ngoài được áp dụng, các hạt từ tính này nhanh chóng kết tụ lại, đồng thời “bẫy” thêm các mảnh nhựa xung quanh trong một quá trình mà nhóm gọi là “giam giữ động”.

Không chỉ dừng lại ở thiết kế hình học, bề mặt của các hạt nano còn được biến đổi hóa học nhằm cải thiện khả năng liên kết với nhựa, giúp nâng cao hiệu suất thu gom ngay cả với các hạt nhựa có kích thước cực nhỏ.

Một ưu điểm quan trọng khác của công nghệ này là khả năng thu hồi và tái sử dụng các hạt nano từ tính. Sau khi hoàn tất quá trình xử lý, các hạt mang nhựa có thể được thu gom dễ dàng bằng từ trường, tách khỏi nước và đưa vào chu trình sử dụng tiếp theo.

Nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng thiết kế này giúp giảm đáng kể chi phí vận hành cũng như hạn chế phát sinh chất thải thứ cấp, qua đó làm giảm tác động môi trường trong dài hạn.

Nghiên cứu cũng mô tả đầy đủ lộ trình phát triển công nghệ, từ khâu thiết kế vật liệu nano, tổng hợp ở quy mô lớn cho đến cơ chế loại bỏ nhựa trong môi trường nước. Điều này được đánh giá là bước tiến quan trọng giúp công nghệ sẵn sàng cho các ứng dụng thực tiễn.

TRIỂN VỌNG ỨNG DỤNG RỘNG RÃI

Đại học Quốc gia Pusan cho biết công nghệ mới có tiềm năng được triển khai trong nhiều lĩnh vực, bao gồm hệ thống cấp nước sinh hoạt đô thị, xử lý nước thải, làm sạch môi trường tự nhiên cũng như xử lý nước thải công nghiệp.

“Nhựa nano với kích thước siêu nhỏ đang nổi lên như một mối đe dọa môi trường mới, trong khi các phương pháp dựa trên lọc gặp nhiều hạn chế trong việc loại bỏ chúng,” TS. Chung Sung Wook cho biết. “Công nghệ này cho phép loại bỏ nhanh các chất ô nhiễm siêu mịn với hiệu suất rất cao.”

Nghiên cứu được Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Hàn Quốc và Bộ Thương mại, Công nghiệp và Năng lượng Hàn Quốc tài trợ, đồng thời được công bố trực tuyến trên Journal of Environmental Management, qua đó khẳng định tiềm năng ứng dụng thực tiễn của công nghệ này trong các hệ thống xử lý nước hiện đại.