Học sinh Trường THPT chuyên Hùng Vương sáng chế thiết bị phát hiện vi khuẩn

Theo dõi Báo Gia Lai trên Google News

(GLO)- Thiết bị phát hiện vi khuẩn trong nước uống và thực phẩm dựa trên nền tảng Internet vạn vật (IoT) do 2 học sinh Trường THPT chuyên Hùng Vương (tỉnh Gia Lai) sáng chế vừa đạt giải nhì tại Cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp quốc gia học sinh trung học lần thứ 11, năm học 2022-2023. Với ưu thế về kích thước, giá thành rẻ và dễ sử dụng, thiết bị này hứa hẹn sẽ mang đến nhiều hữu ích trong cuộc sống.

“Nhiễm khuẩn từ thức ăn, nước uống khá phổ biến, có thể gây các bệnh tiêu chảy, tổn thương niêm mạc ruột, viêm màng não, thậm chí dẫn đến tử vong. Vì thế, chúng em đã nảy ra ý tưởng chế tạo một thiết bị phát hiện vi khuẩn trong nước uống, thực phẩm thông dụng để mọi người có được sự cảnh báo với phương pháp điện hóa dựa trên điện cực mở rộng EG Fet và áp dụng IoT để lưu trữ, xử lý dữ liệu không dây”-em Văn Gia Hy (lớp 11C4) chia sẻ.

Để hiện thực hóa ý tưởng này, Hy quyết định bắt tay hợp tác cùng Đỗ Hà Minh Thái (lớp 10C5B). Theo 2 nam sinh, vi khuẩn độc hại tồn tại phổ biến nhất trong thức ăn và nước uống là E.coli, Salmonella và Listeria. Chúng có thể sinh sôi và phát triển trong môi trường nước, thực phẩm, phân động vật, đất, cát... Việc phát hiện, xác định nhanh vi khuẩn độc hại là rất cần thiết nhằm cảnh báo và đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời, nhanh chóng.

Thái thông tin: “Hiện nay, các công trình khoa học đã nghiên cứu về phát hiện và đo nồng độ vi khuẩn tại Việt Nam còn khá khiêm tốn; thiết bị có giá thành cao, khó sử dụng và chủ yếu được dùng trong phòng thí nghiệm của các cơ quan chuyên môn hay viện nghiên cứu. Vì vậy, chúng em hướng đến chế tạo một thiết bị phát hiện nhanh, tiện dụng, giá thành rẻ nhằm phục vụ cho các đối tượng như đồng bào dân tộc thiểu số ở khu vực Tây Nguyên, người dân vùng bị lũ lụt, biển đảo và bếp ăn tập thể”.

Em Văn Gia Hy (bìa phải) và em Đỗ Hà Minh Thái bên poster giới thiệu dự án của mình tại Cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp tỉnh học sinh trung học năm học 2022-2023. Ảnh: Mộc Trà

Em Văn Gia Hy (bìa phải) và em Đỗ Hà Minh Thái bên poster giới thiệu dự án của mình tại Cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp tỉnh học sinh trung học năm học 2022-2023. Ảnh: Mộc Trà

Tiến sĩ Hồ Trường Giang-Trưởng phòng Cảm biến và Thiết bị đo khí-Viện Khoa học vật liệu (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam): Tôi đánh giá cao năng lực cũng như tính chủ động, sáng tạo của 2 học sinh Văn Gia Hy và Đỗ Hà Minh Thái trong thực hiện dự án. Tuy chưa đi vào nghiên cứu chuyên sâu nhưng các em đã đưa ra được cách tiếp cận hiện đại và chế tạo thành công thiết bị phát hiện vi khuẩn trong nước uống, thực phẩm nhằm cảnh báo môi trường nhiễm khuẩn, tránh ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Thiết bị nếu hoàn thiện thêm có thể ứng dụng để phát hiện nhanh vi khuẩn tại hiện trường, phục vụ tại bếp ăn tập thể ở các nhà máy, xí nghiệp, trường học…

Sau khi tìm hiểu một số công trình nghiên cứu tiêu biểu về phát hiện vi khuẩn hiện có, Hy và Thái quyết định lựa chọn phương pháp phát hiện vi khuẩn thông qua đo pH. Ngoài phòng thí nghiệm Vật lý của trường, Hy và Thái còn dành thời gian gần 2 tuần để hoàn thành các công đoạn nghiên cứu ở Học viện Khoa học và Công nghệ (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam).

Thiết bị sau đó được Hy và Thái tiến hành thử nghiệm dựa trên mẫu vi khuẩn E.coli từ Viện Công nghệ sinh học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam); trong mẫu nước máy sinh hoạt và thực phẩm tươi sống sử dụng hàng ngày như rau, sữa tươi…; đồng thời, đối chứng với dung dịch nước uống tinh khiết. Kết quả cho thấy, thiết bị có sự hoạt động đơn giản và hiệu quả trong xác định mẫu nước và thực phẩm có chứa vi khuẩn.

Cũng theo 2 tác giả, điểm sáng tạo của dự án là cấu hình hệ thống được thiết kế đồng thời 2 cảm biến EG-FET để đo mẫu đối chứng và mẫu cần đo, tạo ra sự bù trừ và tránh sai sót. Việc kết hợp giữa các yếu tố gồm điện cực nhạy, điện cực thế chuẩn, linh kiện EG-FET với bo mạch ESP32 tạo ra thiết bị nhỏ gọn, giá thành rẻ, hoạt động ổn định và tin cậy, có thể thay thế được cho cảm biến pH điện cực thủy tinh thông dụng trên thị trường có giá thành đắt, dễ vỡ và kích thước lớn trên thị trường.

Dự án còn tận dụng được ưu thế vượt trội của nền tảng IoT về truyền tín hiệu không dây và lưu trữ đám mây để có thể phát triển thành các ứng dụng tiên tiến khi áp dụng các thuật toán phân tích số liệu hay xây dựng cơ sở dữ liệu, mang lại hiệu quả cao hơn nữa cho những ứng dụng thực tế phát hiện nhiễm khuẩn trong nước uống và thực phẩm.

Hai em Văn Gia Hy (bìa trái) và Đỗ Hà Minh Thái nhận giải nhì tại cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia học sinh trung học năm học 2022-2023 cho dự án nghiên cứu của mình. Ảnh: NVCC

Hai em Văn Gia Hy (bìa trái) và Đỗ Hà Minh Thái nhận giải nhì tại cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia học sinh trung học năm học 2022-2023 cho dự án nghiên cứu của mình. Ảnh: NVCC

“Chúng em rất vui khi nỗ lực của mình được ghi nhận với giải nhất tại cuộc thi khoa học kỹ thuật học sinh trung học cấp tỉnh và giải nhì cấp quốc gia. Chúng em cũng mong muốn sản phẩm có thể thương mại hóa để góp phần cảnh báo môi trường nhiễm khuẩn, đảm bảo sức khỏe cho mọi người. Để làm được điều đó, chúng em sẽ tiếp tục tối ưu về kích thước, mẫu mã và sự tiện dụng của sản phẩm; xem xét khả năng phát hiện một số vi khuẩn gây bệnh khác trong nguồn nước uống và thực phẩm; khảo sát đánh giá thêm hoạt động ổn định của cảm biến và thiết bị”-Thái cho hay.

Đồng hành cùng 2 học trò trong suốt hành trình thực hiện dự án, thầy Mai Ngọc Linh-giáo viên Vật lý Trường THPT chuyên Hùng Vương không giấu được niềm vui. Thầy Linh nhận xét: “Ý tưởng của Hy và Thái khá độc đáo và nhân văn. Hy vọng thiết bị sẽ được Hy và Thái hoàn thiện về mẫu mã, kích thước và các cơ sở pháp lý để đưa vào ứng dụng trong cuộc sống”.

Có thể bạn quan tâm

Không đợi lúc rảnh rỗi hay dư dả mới làm việc tốt

Không đợi lúc rảnh rỗi hay dư dả mới làm việc tốt

(GLO)- Ngày 27-7 vừa qua, 19 trẻ em mồ côi ở phường Tam Quan và phường Hoài Nhơn Bắc (tỉnh Gia Lai) đã được nhận các suất quà trị giá hơn 900 nghìn đồng. Người kết nối các nhà hảo tâm đến với các em là Thiếu tá Nguyễn Thị Mỹ Khoa (SN 1990, Công an phường Tam Quan).

Nối dài những Hành trình xanh

Nối dài những Hành trình xanh

(GLO)- Sau gần 3 năm miệt mài triển khai, cùng với việc trồng được hơn 500 nghìn cây xanh các loại tại nhiều tỉnh, thành phố trong cả nước, dự án Hành trình xanh đã lan tỏa mạnh mẽ thông điệp sống xanh, sống trách nhiệm với môi trường.

Đoàn phường Quy Nhơn Tây tri ân nhân kỷ niệm 78 năm Ngày Thương binh - Liệt sĩ

Đoàn phường Quy Nhơn Tây tri ân nhân kỷ niệm 78 năm Ngày Thương binh - Liệt sĩ

(GLO)- Hướng tới kỷ niệm 78 năm Ngày Thương binh-Liệt sĩ, ngày 23-7, Đoàn phường Quy Nhơn Tây phối hợp với Chi đoàn Trại tạm giam số 2 (Công an tỉnh Gia Lai), Đoàn cơ sở Trung đoàn Cảnh sát cơ động E23 và Đoàn cơ sở Trung đoàn 739 tổ chức chuỗi hoạt động tri ân người có công.

Chiến dịch Mùa hè xanh 2025 đã trở thành dấu ấn đẹp của tuổi trẻ Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh. Ảnh: Minh Chí

Nhiều hoạt động ý nghĩa nhân Chiến dịch “Kỳ nghỉ hồng” và “Mùa hè xanh” tại thôn Glung Mơ Lan

(GLO)- Ngày 23-7, tại thôn Glung Mơ Lan (xã Chư A Thai, tỉnh Gia Lai), Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh phối hợp với Thành Đoàn TP. Hồ Chí Minh và Tỉnh Đoàn Gia Lai tổ chức chuỗi hoạt động ý nghĩa trong khuôn khổ Chiến dịch tình nguyện “Kỳ nghỉ hồng” và “Mùa hè xanh” năm 2025.

Tặng quà người có công trên địa bàn phường Quy Nhơn

Tặng quà người có công trên địa bàn phường Quy Nhơn

(GLO)- Ngày 20-7, Đoàn phường Quy Nhơn phối hợp với Đoàn Công ty CP Môi trường Bình Định, Chi đoàn Công ty TNHH Xổ số kiến thiết Bình Định, Chi đoàn Đồn biên phòng Cửa khẩu cảng Quy Nhơn, Đoàn trường Cao đẳng y tế Gia Lai, Đoàn trường THPT Trưng Vương tổ chức các hoạt động tri ân người có công.