Công nghệ nano ứng dụng trong ngành dược và vật liệu mới - Nông Thôn Việt

Công nghệ nano ứng dụng trong ngành dược và vật liệu mới

Thứ Sáu, 10/07/2020, 10:10 [GMT+7]

Nhà nghiên cứu Trịnh Đình Năng (sinh năm 1957, xã Nông Thượng, tp Bắc Kạn) - Tổng giám đốc Công ty TNHH Công Nghệ Cao Trịnh Năng là nhà nghiên cứu có nhiều đóng góp cho khoa học ứng dụng tại Việt Nam, đặc biệt là các nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong ngành dược và vật liệu mới. Trong số này, Tạp chí Nông thôn Việt giới thiệu với độc giả 2 nghiên cứu ứng dụng quan trọng của ông vừa được công bố thời gian gần đây. Đó là sản xuất cacbon endo fullerenes quy mô công nghiệp và trích ly các hoạt chất thiên nhiên bằng công nghệ mới.

 

Ông Trịnh Đình Năng giới thiệu hệ thống dây chuyền trích ly các hoạt chất thiên nhiên. Số 54. Tháng 07/2020
Ông Trịnh Đình Năng giới thiệu hệ thống dây chuyền trích ly các hoạt chất thiên nhiên.

Nano cacbon endo fullerenes: Từ phòng thí nghiệm đến sản xuất quy mô công nghiệp đầu tiên trên thế giới.

Đối với sản phẩm nano cacbon endo fullerenes, hiện nay trên thế giới mới chỉ sản xuất ở quy mô phòng thí nghiệm với sản lượng rất thấp, giá thành cao. Nhà nghiên cứu Trịnh Đình Năng lý giải, giá hoạt chất này trên thế giới cao do họ sử dụng graphite nguyên liệu hóa thạch để sản xuất ra endo fullerenes, trong khi ông sử dụng vật liệu sẵn có, dễ kiếm với hệ thống lò phản ứng do ông tự sáng chế. Vật liệu ông sử dụng gồm vỏ trấu, vỏ dừa, da lụa, lông động vật, thậm chí là chất thải công nghiệp, nông nghiệp… Các vật liệu này được làm sạch sau đó được chiết xuất thành cacbon hoạt tính rồi đưa vào lò phản ứng nhiệt độ cao; qua hệ thống máy nghiền nano, tinh chế khâu cuối để có cacbon endo fullerenes C60 và C70. Endo fullerenes C60 và C70 thu được sau khi sắp xếp các nguyên tử trong 1 phân tử bằng nhiệt độ cao và bằng lazer, với các chất xúc tác coban, lithium…

Để có sản phẩm này ở quy mô công nghiệp, ông Trịnh Đình Năng đã thực hiện hơn 4.000 thí nghiệm. “Đây sẽ là nguồn nguyên liệu cơ bản trong tương lai dùng để thay thế silicon - chất đang được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chế tạo máy, đóng tàu và các ngành khoa học cơ bản”, ông Năng cho biết. Tạo ra được C60 và C70 từ vỏ trấu và các nguyên liệu hữu cơ có hàm lượng cacbon cao khiến việc sản xuất các chất này ở số lượng lớn trở nên khả thi. Hiện tại ông đã lắp đặt hệ thống lò để sản xuất endo fullerenes tại Vĩnh Phúc. Ông Năng tính toán: “Nếu như được chú trọng đầu tư thì tôi hoàn toàn có thể sản xuất ra nano carbon C70 số lượng lớn với tỉ lệ 1 tấn trấu có thể cho ra 1,5 kg nano carbon C70 thành phẩm. Hiệu quả đầu tư là rất tuyệt vời”.

Ông Trịnh Đình Năng khẳng định: “Sản xuất cacbon endo fullerenes với số lượng lớn sẽ mang lại giá trị đột phá cho ngành khoa học công nghệ 4.0. Thứ nhất nano cacbon fullerenes là một chất siêu bán dẫn mà Việt Nam có thể sản xuất ở quy mô công nghiệp được. Ứng dụng của nó là rất to lớn trên nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong việc sản xuất các chất bán dẫn dùng trong máy tính lượng tử, đồng hồ lượng tử, siêu chip, vi mạch, sensor, pin năng lượng mặt trời, hệ thống siêu tích điện, nam châm vĩnh cửu, làm chất phụ gia trong luyện kim, điều khiển tự động hóa, ngành công nghiệp vũ trụ. Vật liệu này còn có thể ứng dụng trong lĩnh vực quốc phòng như sản xuất các vật liệu siêu cứng, siêu dẫn nhiệt, siêu nhẹ, siêu hấp thụ có thể làm sơn tàng hình. Trong lĩnh vực y tế, nano cacbon fullerenes C60 bảo vệ hệ thần kinh, bảo vệ các tế bào chống bức xạ, hỗ trợ điều trị bệnh Alzheimer, Parkingson, có thể ứng dụng làm thuốc hỗ trợ điều trị HIV, ung thư”. Tính ưu việt của nano cacbon endofullerenes trong hấp thụ nhiệt và truyền dẫn cũng được các nhà nghiên cứu trên thế giới nhìn nhận và đánh giá rằng sẽ mang đến những bước tiến quan trọng trong ngành năng lượng.

Sản phẩm Endo fullerence do Công ty TNHH CNC Trịnh Năng sản xuất.
Sản phẩm Endo fullerence do Công ty TNHH CNC Trịnh Năng sản xuất.

Trích ly các hoạt chất thiên nhiên

Việt Nam là nước có điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng rất phù hợp để phát triển cây dược liệu. Ông Trịnh Đình Năng cho biết, qua nghiên cứu, 1 tấn nghệ ở Thanh Hóa có thể trích xuất được khoảng 12kg curcumin nano tinh khiết, trong khi nghệ ở các vùng khác trên thế giới chỉ trích xuất được khoảng 5kg; ngoài ra gấc, hồi, quế, tiêu, sâm… ở Việt Nam cũng có hàm lượng dược chất cao.

Tuy có nguồn cây dược liệu phong phú và chất lượng, nước ta vẫn chưa khai thác tốt, chưa có công nghệ để trích ly hiệu quả các hoạt chất nên nguồn lợi kinh tế đem lại còn thấp.

Trăn trở với thực trạng trên, từ năm 2012 ông Trịnh Đình Năng đã tìm hiểu về cây dược liệu và sáng chế ra công nghệ trích ly các hoạt chất thiên nhiên với mục tiêu trích xuất được tối đa các hoạt chất trong cây dược liệu để sản xuất ra nguồn nguyên liệu cho ngành y dược với quy mô công nghiệp, đạt chuẩn WHO; góp phần bảo tồn và quy hoạch phát triển nguồn gen dược liệu quý đồng thời tạo được công ăn việc làm cho người nông dân.

Công nghệ trích ly của Công ty TNHH Công nghệ cao Trịnh Năng có điểm nổi trội là được đồng bộ hóa từ khâu xử lý nguyên liệu thô (bóc vỏ) cho đến khi ra được sản phẩm chiết xuất tinh (dưới dạng nano). Ngoài ra, dây chuyền này còn có khả năng tách riêng từng loại hoạt chất theo ý muốn của nhà sản xuất và thu hồi hoạt chất với hàm lượng rất cao, lên đến 95%.

Theo ông Năng, bí quyết của việc chiết xuất hiệu quả là trích ly hoạt chất thành dạng nano bằng dung môi đạt tiêu chuẩn an toàn y tế trong môi trường chân không, áp suất âm. Trong môi trường này, các hoạt chất sẽ không bị biến tính trong quá trình trích ly vì không tiếp xúc với khí oxy hay không khí bên ngoài và không gây ô nhiễm môi trường.

TUẤN ANH - KIM NHÃ

;
.
.
.
.