Giáo sư Craig Arnold của Đại học Princeton lần đầu tiên có ý tưởng này tại một cuộc họp, khi ông đang xem xét chiếc bánh mì của mình. Ông nghĩ rằng cấu trúc bên trong của bánh mì sẽ hoạt động tốt nếu kết hợp vào đó một loại aerogel lọc nước, vì vậy ông đã yêu cầu nhóm phòng thí nghiệm của mình phát triển các công thức bánh mì khác nhau có bổ sung carbon.

Ban đầu, không có loại bánh mì nào tái tạo cấu trúc đủ tốt, vì vậy nhóm nghiên cứu tiếp tục loại bỏ các thành phần cho đến khi chúng chỉ còn lại lòng trắng trứng và một lượng nhỏ carbon. Ông Arnold cho biết: “Chính protein trong lòng trắng trứng đã dẫn đến các cấu trúc mà chúng ta cần”.

Phiên bản hiện tại của aerogel được báo cáo loại bỏ muối và hạt vi nhựa khỏi nước biển với hiệu suất tương ứng là 98% và 99%. Và nó được làm đơn giản bằng cách làm đông lạnh hỗn hợp protein/carbon của trứng, sau đó làm nóng nó đến 900ºC (1.652ºF) trong môi trường không có oxy. Kết quả là một vật liệu có cấu trúc giống như bánh mì, được tạo thành từ các sợi carbon liên kết với nhau và các tấm graphene.

Hình ảnh trên kính hiển vi cho thấy aerogel có lòng trắng trứng được tạo thành từ các tấm graphene trải dài trên mạng lưới sợi carbon như thế nào.

Aerogel được cho là hoạt động tốt hơn nhiều so với các bộ lọc than hoạt tính, và không giống như hệ thống thẩm thấu ngược, nó không cần điện, thay vào đó, nó chỉ sử dụng trọng lực để kéo nước biển đi qua. Hiện không có thông tin nào về tốc độ lọc nước.

Cần lưu ý rằng mặc dù trứng khá rẻ và dồi dào nhưng việc sử dụng chúng để sản xuất aerogel sẽ lấy đi nguồn cung cấp có thể được sử dụng làm thực phẩm. Tuy nhiên, đó không phải vấn đề, vì người ta đã phát hiện ra rằng các loại protein tương tự có sẵn trên thị trường cũng hoạt động tốt.

Ông Arnold và các đồng nghiệp hiện đang nỗ lực mở rộng quy trình sản xuất. Người ta hy vọng rằng aerogel cuối cùng có thể được sử dụng không chỉ để lọc nước mà còn trong các ứng dụng như tích trữ năng lượng, cách âm và cách nhiệt.

Hà My