Nghiên cứu thử nghiệm chống nấm mốc cho kính quang học với chế phẩm Bio-AIT

04/10/2021

Trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt và biến đổi phức tạp của nước ta, hai yếu tố nhiệt độ và độ ẩm tác động rất lớn đến chất lượng và tuổi thọ khí tài quang học. Ảnh hưởng lớn nhất do các yếu tố khí hậu gây nên hiện tượng nấm mốc đối với các loại khí tài quang học, chủ yếu là do độ ẩm của không khí tạo nên một lớp màng hơi nước bám trên các bề mặt chi tiết kính quang học kết hợp với bào tử nấm mốc xâm nhập từ môi trường bên ngoài thông qua quá trình lắp ráp, sửa chữa... đã sinh trưởng bám chặt và ăn sâu vào các bề mặt chi tiết kính quang học. Cùng với sự chênh lệch hoặc thay đổi nhiệt độ đột ngột sẽ gây nên hiện tượng hấp hơi đọng nước trên các bề mặt chi tiết kính quang học, tình trạng này xảy ra thường xuyên và kéo dài sẽ tạo điều kiện cho nấm mốc sinh trưởng.

Phân viện Công nghệ Sinh học/TTNĐVN đã nghiên cứu đánh giá về sự đa dạng của các chủng nấm mốc gây phá hủy lên ống nhòm quân sự bị hư hỏng tại các kho K680, K816, K888 và nghiên cứu chế tạo, thử nghiệm chế phẩm chống nấm mốc mới, được đặt tên là Bio-AIT.

Khảo sát các mẫu kính nhiễm và phân lập được 61 chủng nấm mốc tại 3 kho bảo quản ống nhòm tại K680, K816, K888/Cục Quân khí. Thành phần loài nấm đa dạng, chủ yếu thuộc các chi nấm Aspergillus, Paecilomyces, Penicillium và Culvularia. Theo Saber và cộng sự (2010) các loài nấm mốc có thể tổng hợp nhiều loại axit hữu cơ (citric, malic, oxalic, acetic, ascobic, formic, itaconic, levulinic, maleic,  succinic…) dẫn tới làm thay đổi bề mặt chi tiết kính quan sát. Trên thực tế cho thấy ảnh hưởng trước hết bởi hệ sợi nấm bám lên bề mặt kính và lan rộng dẫn đến mờ mốc, làm ảnh hưởng đến khả năng quan sát mục tiêu.

Nấm mốc nhiễm bên ngoài, lăng kính ống nhòm và hình ảnh các sợi nấm ở độ phóng đại 40 lần

Để phòng chống sự sinh trưởng của các chi nấm đại diện tại các điều kiện khí hậu nước ta, TTNĐ Việt-Nga đã nghiên cứu chế phẩm Bio-AIT nhằm ức chế sự sinh trưởng cả hệ sợi và bào tử nấm mốc. Thành phần tác dụng chính chống nấm mốc là allyl isothiocyanate - một chất ức chế dạng bay hơi, có nguồn gốc sinh học, khả năng ức chế nấm mốc cao, thân thiện môi trường và dễ dàng sử dụng được phối trộn với chất phụ gia ở dạng viên nén. Nhóm nghiên cứu đã chế tạo sản phẩm dạng viên nén và đánh giá hoạt tính ức chế sự phát triển của nấm mốc dựa trên tiêu chuẩn TCVN 7699-2-10:2007. Kết quả cho thấy trong thử nghiệm nấm mốc bị ức chế hoàn toàn 100%.

Thử nghiệm hiệu quả ức chế nấm mốc bảo vệ kính quang học theo tiêu chuẩn theo ISO 9022-11 cho thấy: sau 7 ngày thử nghiệm với các mẫu đối chứng xuất hiện sự phát triển của hệ sợi nấm, chiếm diện tích xấp xỉ 30% bề mặt kính. Sau 28 ngày nuôi cấy, mẫu đối chứng xuất hiện hệ sợi và bào tử có số lượng lớn và sinh trưởng trên bề mặt kính. Ngược lại, mẫu có bổ sung Bio-AIT không thấy nấm sợi sinh trưởng trong khoảng thời gian thử nghiệm 28 ngày.

Đánh giá mức độ ảnh hưởng của Bio-AIT lên kính quang học thông qua hệ số truyền qua của ánh sáng nhìn thấy tại các bước sóng 490 - 520 - 620 nm. Sau thời gian thử nghiệm 12 tháng tại kho K680, 06 chiếc ống nhòm trên tổng số 48 ống nhòm thử nghiệm được chuyển đến Trung tâm đo lường - Cục Tiêu chuẩn Đo lường - Chất lượng để kiểm tra kỹ thuật và đo lường về hệ số truyền qua. So sánh giữa mẫu không đặt chế phẩm Bio-AIT và mẫu có đặt chế phẩm Bio-AIT cho thấy kết quả không có sự khác biệt. Đánh giá ảnh hưởng của Bio-AIT đến vật liệu cấu thành thân ống nhòm (nhôm anot hóa) bằng phương pháp thử nghiệm gia tốc đã được thực hiện ở 2 điều kiện khác nhau, với thời gian 12 tháng cho thấy chế phẩm Bio-AIT không gây ảnh hưởng đến vật liệu nhôm anot hóa và không làm thay đổi hệ số truyền qua của ánh sáng.

Chế phẩm Bio-AIT còn được thử nghiệm với ống nhòm đã qua sử dụng ở điều kiện bảo ôn và không bảo ôn. Theo dõi sau 18 tháng thử nghiệm đã nhận thấy có sự khác biệt giữa các ống nhòm có đặt chế phẩm chống mốc so với mẫu đối chứng cùng loại không đặt chất chống mốc. Đặc biệt, trong điều kiện không bảo ôn, các mẫu đối chứng đã bị mốc nặng ở lăng kính. Chế phẩm Bio-AIT cũng được thử nghiệm trên ống nhòm 8x30 mới do Xí nghiệp quang điện 23 sản xuất và hệ thống máy ngắm Kodensor 221A  trên pháo hạm AK-176 thuộc Lữ 162/Vùng 4 Hải quân. Các thiết bị quang học này đều ở trạng thái sử dụng ngoài thực địa, cho đến nay đã hơn 2 năm đưa vào sử dụng thiết bị với điều kiện thời tiết thay đổi quanh năm cũng chưa thấy có biểu hiện nào về mờ mốc (qua ý kiến phản hồi từ phía các đơn vị sử dụng).

Phân viện CNSH/TTNĐVN