Các nhà khoa học phát triển súng bắn plasma khử khuẩn quần áo cho phi hành gia

Theo Space, nước trên các chuyến du hành vũ trụ rất khan hiếm, khiến phi hành gia gặp khó khăn với nhiệm vụ giặt giũ. Họ có thể mặc một bộ đồ nhiều ngày, thậm chí nhiều tuần, sau đó cho vào túi kín khí rồi mang về Trái Đất giặt, hoặc loại bỏ bằng cách cho chúng bốc cháy trong khí quyển.

Cách này ổn với những chuyến đi ngắn gần Trái Đất, nhưng sẽ khó áp dụng cho hành trình kéo dài nhiều tháng đến Sao Hỏa. Nếu không xử lý, quần áo bẩn không chỉ tạo mùi hôi mà còn là môi trường lý tưởng cho vi khuẩn gây bệnh phát triển.

Để giải quyết, giáo sư Gabe Xu tại Đại học Alabama Huntsville (UAH) cùng đồng nghiệp phát triển nguyên mẫu "súng giặt" với khả năng bắn plasma tím khử trùng vải. "Điều này sẽ làm giảm lượng vi khuẩn, giữ sạch quần áo và bề mặt mềm khác ít nhất về mặt vi sinh, giúp bảo vệ sức khỏe của phi hành gia", Xu giải thích và nói thêm, súng giặt cũng có thể dùng để khử trùng bộ đồ vũ trụ và dụng cụ trước khi phi hành gia rời tàu hoặc căn cứ, đặt chân xuống Sao Hỏa.

Plasma là hỗn hợp giàu năng lượng gồm các hạt mang điện, ion và electron. Trong khi nhiều plasma rất nóng, chẳng hạn loại trong Mặt Trời, plasma của súng giặt thuộc loại lạnh, gần với nhiệt độ phòng.

Các electron của súng giặt đóng vai trò then chốt trong việc diệt khuẩn. Khi súng bắn plasma vào vải, electron va chạm với phân tử khí trong không khí xung quanh, chẳng hạn oxy (O2) và hơi nước (H2O). Cú va chạm tạo ra những phân tử khác như ozone (O3), gọi là "chất oxy hóa", có thể phản ứng hóa học với màng bao quanh vi khuẩn, làm tổn thương và tiêu diệt chúng.

Hợp tác với Trung tâm Bay Vũ trụ Marshall thuộc NASA, nhóm của Xu chế tạo nguyên mẫu súng giặt nhỏ bằng chiếc bút, có thể khử trùng khoảng một cm2 mỗi lần bắn. Trong thử nghiệm, nguyên mẫu làm giảm hơn 75% số cụm bào tử trên mảnh vải.

Trong những lần thử kéo dài từ 30 giây đến 5 phút, phương pháp mới không gây hư hại đáng kể cho sợi vải. "Chúng tôi nghĩ có lẽ nó không tệ hơn mức hao mòn thông thường", Xu nói với Live Science.

Các chất khử trùng trên Trái Đất như peroxide và thuốc tẩy cũng tấn công vi khuẩn theo cách tương tự, nhưng súng giặt giúp phi hành gia không cần mang theo chúng. Thay vào đó, thiết bị tạo ra plasma từ không khí và hơi nước trên chính tàu vũ trụ. Trong du hành không gian, mỗi gram tiết kiệm được đều rất quan trọng.

Tuy nhiên, Xu cho biết, súng giặt chưa thay thế được máy giặt thông thường do không thể loại bỏ vết bẩn như vết cà phê hoặc cỏ bám vào. Kích thước của nguyên mẫu cũng quá nhỏ để sử dụng thực tế. Nhóm của Xu dự định chế tạo thiết bị lớn hơn mà vẫn có thể cầm tay. Họ cũng đang nghiên cứu hệ thống lọc giúp xử lý ozone từ súng, vốn có thể gây hại nếu thải ra với lượng lớn.