Trưởng thành trong ngôi trường chuyên, Mai Xuân Quang và Nguyễn Hoàng Minh gây ấn tượng bởi tư duy sáng tạo, khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn và khát vọng đóng góp cho cộng đồng.
Đằng sau dự án “Chế tạo vật liệu hấp phụ khí độc từ Biochar/Carbon-dots ứng dụng cho mặt nạ lọc khí thoát hiểm cháy” là một câu chuyện của sự nỗ lực bền bỉ và sẵn sàng bứt phá.
Không chỉ dừng lại ở việc yêu thích khoa học, Quang và Minh đã mạnh dạn nghiên cứu chế tạo mặt nạ chống khói dựa trên nền vật liệu carbon xốp có chứa CDs từ nguồn sinh khối bã mía.
Theo Quang, thực tiễn cho thấy, trong các thảm họa cháy nổ, phần lớn thương vong không phải đến từ ngọn lửa mà từ khí và khói độc. Vì thế, chúng ta cần những mặt nạ được chế tạo gọn nhẹ và hiệu quả cao, dễ cho việc thoát hiểm.
“Việc chế tạo vật liệu hấp phụ từ nguồn phế phẩm nông nghiệp sẵn có tại địa phương như bã mía vừa góp phần giảm phát thải ô nhiễm từ nhà máy đường, vừa tận dụng nguồn nguyên liệu rẻ và sẵn có phù hợp với mục tiêu bền vững.
Từ cả 2 phương diện khoa học và thực tiễn, việc chế tạo mặt nạ lọc khí thoát hiểm cháy là hướng nghiên cứu có tính cấp thiết, mang giá trị ứng dụng cao” - Quang chia sẻ.
Từ thành tích ấn tượng này, các em cần tiếp tục nuôi dưỡng niềm đam mê nghiên cứu khoa học, chủ động học hỏi, mạnh dạn đề xuất và triển khai các ý tưởng gắn với thực tiễn cuộc sống.
Từ việc nghiên cứu khoa học, các em được rèn luyện tư duy khoa học, phương pháp nghiên cứu, khả năng vận dụng kiến thức liên môn vào thực tiễn; đồng thời, từng bước hình thành định hướng nghề nghiệp phù hợp với năng lực bản thân và nhu cầu phát triển của xã hội”.
Phó Giám đốc Sở GD&ĐT
NGUYỄN VĂN LONG
Vượt qua những hạn chế, khó khăn về điều kiện nghiên cứu như kinh phí, tài liệu, thiết bị, thời gian…, 2 nam sinh đã biến ý tưởng thành hiện thực chỉ sau một thời gian ngắn.
Minh cho biết: “Sau khi sắp xếp ổn định thời gian học tập, chúng em tập trung nghiên cứu một cách nghiêm túc. Cả hai đã dành nhiều giờ nghiên cứu, làm đi làm lại các thí nghiệm.
Nhờ sự giúp đỡ của thầy, cô giáo, chúng em đã liên hệ, kết nối và trực tiếp tới Học viện Khoa học và Công nghệ (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam tại Hà Nội) để nghiên cứu”.
Bằng cách sử dụng nguồn sinh khối là bã mía, 2 nam sinh đã tiến hành nghiên cứu chế tạo ra vật liệu hấp phụ với cấu trúc xốp và có các hạt dạng chấm carbon thông qua phương pháp thủy nhiệt và biến tính.
Hấp phụ là hiện tượng các phân tử tương tác và bám dính trên bề mặt của một vật liệu. Các phân tử này được gọi là chất bị hấp phụ và bề mặt diễn ra sự lắng đọng được gọi là chất hấp phụ. Vật liệu hấp phụ sẽ được tích hợp vào lõi lọc của mặt nạ lọc khí.
Quang và Minh đã chia dự án thành 4 giai đoạn nghiên cứu: Chuẩn bị và xử lý nguyên liệu sinh khối; chức năng hóa bề mặt biochar để tạo vật liệu xốp có chứa các CDs; đo đặc trưng vật liệu chế tạo và thử nghiệm tính chất hấp phụ khí; ứng dụng vật liệu vào lõi lọc và thiết kế chế tạo mặt nạ lọc khí.
“Vật liệu hấp phụ cấu trúc xốp có chứa các hạt CDs được tẩm lên lớp màng làm từ vải không dệt. Lõi hấp phụ cấu trúc hình trụ được cấu tạo gồm 15 lớp, đảm bảo vừa vặn trong ngăn lọc của mặt nạ. Phần vỏ mặt nạ được thiết kế hướng đến gọn nhẹ và phù hợp khuôn mặt” - Quang phân tích.
Với kết quả nghiên cứu khả quan, mang giá trị thực tiễn lớn trong việc nâng cao an toàn thoát hiểm cho con người trong hỏa hoạn; đồng thời tận dụng và tái chế phế phẩm nông nghiệp thành sản phẩm phù hợp với thực tiễn, dự án “Chế tạo vật liệu hấp phụ khí độc từ Biochar/Carbon-dots ứng dụng cho mặt nạ lọc khí thoát hiểm cháy” của Xuân Quang và Hoàng Minh đã xuất sắc giành giải nhì tại Cuộc thi nghiên cứu khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh THCS và THPT năm học 2025-2026.
Cô Lê Thị Thu - Hiệu trưởng THPT chuyên Hùng Vương - khẳng định: “Không dừng lại ở lý thuyết, nghiên cứu của học sinh đã bám sát tinh thần đổi mới sáng tạo, vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Kết quả lần này tiếp tục khẳng định tiềm năng và khát vọng nghiên cứu khoa học của học sinh nhà trường trong giai đoạn phát triển mới”.