Sự tích tụ cặn vôi trong các màng và bộ trao đổi nhiệt công nghiệp do sử dụng nước nóng, gây tổn thất năng lượng, ảnh hưởng lớn đến hiệu quả hoạt động của các nhà máy điện. Vì thế, các nhà nghiên cứu tại ETH Zurich ở Thụy Sĩ và Đại học California, Berkley, Hoa Kỳ đã hợp tác để tạo ra lớp phủ bề mặt mới từ hydrogel có tác dụng đẩy lùi sự bám dính của cặn vôi.
Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã kiểm tra từng tinh thể cặn vôi và dòng nước xung quanh ở cấp độ vi mô để xem cách các tinh thể lắng đọng và bám dính trong môi trường nước động. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển một số lớp phủ từ vật liệu mềm và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Kết quả thí nghiệm chủ yếu với polime hàm lượng khác nhau cho thấy hàm lượng polime càng thấp và hàm lượng nước càng cao thì các tinh thể canxi cacbonat bám dính trên bề mặt (gồm có các đường vân nhỏ) càng kém. Các nhà nghiên cứu đã lấy cảm hứng cho thiết kế của họ từ thiên nhiên, đặc biệt là những đường vân trên da cá mập, khiến vi khuẩn rất khó bám vào.
Thử nghiệm sử dụng các hạt mô hình làm bằng polystyrene đã chứng minh các đường gờ trên bề mặt cần nhỏ hơn các hạt lắng đọng trên chúng để giảm bề mặt tiếp xúc và do đó giảm lực kết dính. Kết quả thí nghiệm với tinh thể cặn vôi cho thấy khi nước chảy qua bề mặt phủ hydrogel mềm, 98% tinh thể cỡ khoảng 10 micromet đã bị loại bỏ. Hiệu quả đạt được cao hơn 66% so với sử dụng chất nền cứng, chưa qua xử lý trong cùng điều kiện.
Hiện nay, các hóa chất độc hại đôi khi được sử dụng để loại bỏ cặn vôi khỏi các bộ trao đổi nhiệt và màng lọc. Lớp phủ bề mặt mới thân thiện với môi trường và hiệu quả hơn các phương pháp hiện có. Thay vì xin cấp bằng sáng chế cho phương pháp mới chống cặn vôi, các nhà khoa học đã công bố kết quả nghiên cứu để các bên quan tâm có thể sử dụng và cải tiến lớp phủ mới.
Nguồn:từ trang web:vista.gov.vn của cục thông tin KH&CN quốc gia
