Có thể biến phấn hoa thành giấy

Nhiều người nghĩ rằng phấn hoa, khi nó không bón phân cho cây trồng hay nuôi côn trùng, là bụi vô dụng, nhưng nó có những ứng dụng giá trị nếu bạn biết cách sử dụng, Cho, đồng tác giả của bài tổng quan về các ứng dụng tiềm năng của phấn hoa trong Tạp chí Đánh giá Thường niên về Kỹ thuật Hóa học và Sinh học Phân tử năm 2024, cho biết.

Nam-Joon Cho và Noemi Csaba, nhà nghiên cứu về công nghệ nano và dẫn truyền thuốc tại Đại học Santiago de Compostela ở Tây Ban Nha, muốn phát triển vỏ phấn hoa rỗng thành phương tiện bảo vệ để dẫn truyền thuốc đến mắt, phổi và dạ dày. Csaba nói:"Phấn hoa là một vật liệu sinh học rất, rất thú vị".

Biến phấn hoa thành giấy

Để bắt đầu nghiên cứu phấn hoa, các nhà khoa học có thể loại bỏ lớp phủ dính xung quanh hạt bằng một quy trình gọi là khử mỡ. Loại bỏ các lipid và protein gây dị ứng này là bước đầu tiên trong việc tạo ra các viên nang rỗng để vận chuyển thuốc mà Csaba đang tìm kiếm. Tuy nhiên, ngoài điều đó ra, lớp vỏ dường như không thể xuyên thủng của phấn hoa - được tạo thành từ polyme sinh học sporopollenin - từ lâu đã làm các nhà nghiên cứu bối rối và hạn chế việc sử dụng nó.

Một bước đột phá đã đến vào năm 2020, khi Cho và nhóm của ông báo cáo rằng việc ủ phấn hoa trong dung dịch kiềm kali hydroxit ở nhiệt độ 80 độ C có thể thay đổi đáng kể tính chất hóa học bề mặt của hạt phấn hoa, cho phép chúng dễ dàng hấp thụ và giữ nước.

Phấn hoa thu được có độ dẻo dai như đất nặn Play-Doh, Shahrudin Ibrahim, nghiên cứu viên trong phòng thí nghiệm của Cho, người đã giúp phát triển kỹ thuật này, cho biết. Trước khi xử lý, hạt phấn hoa giống như những viên bi ve: cứng, trơ và hầu như không phản ứng. Sau khi xử lý, các hạt phấn hoa mềm đến mức dễ dàng kết dính với nhau, cho phép hình thành các cấu trúc phức tạp hơn.

Khi đúc trên khuôn phẳng và sấy khô, microgel sẽ kết tụ thành giấy hoặc màng, tùy thuộc vào độ dày cuối cùng, vừa bền vừa dẻo. Ibrahim giải thích, việc tiếp xúc với dung dịch kiềm khiến các polyme cấu thành phấn hoa trở nên ưa nước hơn, do đó, tùy thuộc vào điều kiện, gel sẽ nở ra hoặc co lại do hấp thụ hoặc đẩy nước ra ngoài.

Các nhà nghiên cứu Singapore tin rằng sự kết hợp đặc tính ưu việt này sẽ biến màng phủ phấn hoa thành một triển vọng cho nhiều ứng dụng trong tương lai: bộ truyền động thông minh cho phép các thiết bị phát hiện và phản ứng với những thay đổi trong môi trường xung quanh, thiết bị theo dõi sức khỏe đeo được để theo dõi tín hiệu tim…

Và vì phấn hoa có khả năng chống tia UV tự nhiên, nên nó có khả năng thay thế một số chất nền hoạt động quang học trong pin mặt trời perovskite và các thiết bị quang điện tử khác.

Phòng thí nghiệm của Cho cũng đã chứng minh rằng giấy làm từ phấn hoa có thể in lên đó. Theo Cho, người đã được cấp bằng sáng chế cho quy trình sản xuất microgel, đây có thể là một giải pháp thay thế bền vững cho giấy truyền thống dùng để viết, in và đóng gói. Sản xuất giấy truyền thống phá hủy cây cối và tiêu tốn nhiều tài nguyên, cần tới 13 lít nước cho mỗi trang giấy. Phấn hoa được giải phóng tự nhiên với số lượng lớn từ các cây có hạt và việc sản xuất thành giấy chỉ cần vài bước đơn giản. Mực có thể được loại bỏ bằng cách rửa dung dịch kiềm đơn giản, một quy trình cho phép tái sử dụng giấy.

Các nhà nghiên cứu thường sử dụng phấn hoa hướng dương và hoa trà, vốn được mua với giá rẻ dưới dạng hỗn hợp phấn ong, chủ yếu từ Trung Quốc . Phấn hoa rất dồi dào, nhà nghiên cứu Cho cho biết thêm, chẳng hạn, một bông hoa hướng dương thông thường có thể tạo ra từ 25.000 đến 67.000 hạt mỗi mùa hè. Hơn nữa, phấn hoa rất dễ thu thập.