Nghiên cứu được công bố mới đây trên tạp chí Science Advances cho thấy vật liệu cải tiến này được gọi là xi măng có cấu trúc photon, có thể giảm nhiệt độ trong nhà khoảng 5 độ C vào những ngày nắng nóng.
Xi măng làm mát tòa nhà là gì?
"Xi măng làm mát tòa nhà" là một loại xi măng tiên tiến có khả năng giảm nhiệt độ bên trong các tòa nhà, thông qua cấu trúc photon đặc biệt giúp phản xạ ánh sáng mặt trời và truyền bức xạ hồng ngoại, giúp không gian sống mát mẻ hơn. Loại xi măng này khác với các loại xi măng thông thường ở khả năng làm mát "tự nhiên" thông qua các đặc tính vật lý của vật liệu.
Xi măng làm mát là một loại xi măng đặc biệt có khả năng giảm nhiệt cho công trình nhờ cơ chế phản xạ ánh sáng và phát xạ nhiệt, giúp hạ nhiệt bề mặt nhanh chóng và tiết kiệm năng lượng so với xi măng Portland truyền thống. Cơ chế này nhờ các tinh thể khoáng chất ettringite siêu nhỏ hình thành trên bề mặt khi xi măng đông cứng, hoạt động như một lớp "tấm gương" và "bộ tản nhiệt" để làm mát công trình.
Một loại xi măng đặc biệt đã được phát triển với cấu trúc tinh thể ettringite siêu nhỏ, có khả năng phản xạ ánh sáng khả kiến và truyền bức xạ hồng ngoại, giúp tòa nhà hạ nhiệt nhanh chóng.
Dự án - do giáo sư Miao Chanven thuộc Đại học Đông Nam (Trung Quốc) chủ trì, với sự hợp tác của các chuyên gia Mỹ - nhằm khắc phục một hạn chế lớn của xi măng truyền thống - vốn chỉ phản xạ được khoảng 30% ánh sáng Mặt trời và nhiệt ở các vùng nhiệt đới nắng nóng, làm tăng đáng kể nhiệt độ công trình.
Cơ chế hoạt động của xi măng làm mát tòa nhà
Cấu trúc đặc biệt: Xi măng làm mát có một cấu trúc dạng tinh thể, tương tự khoáng chất ettringite, được tạo ra trong quá trình đông cứng.
Phản xạ ánh sáng: Cấu trúc này hoạt động như một tấm gương, phản xạ ánh sáng mặt trời (bao gồm cả ánh sáng khả kiến) ra khỏi bề mặt công trình.
Truyền bức xạ hồng ngoại: Bên cạnh việc phản xạ ánh sáng, xi măng này còn cho phép bức xạ hồng ngoại xuyên qua.
Phát xạ nhiệt ra ngoài: Lượng nhiệt tích tụ bên trong tòa nhà sau đó được phát xạ ra ngoài khí quyển, làm giảm nhiệt độ bên trong.
Giảm hấp thụ nhiệt: Không giống xi măng thông thường vốn có xu hướng hấp thụ bức xạ mặt trời và giữ nhiệt, xi măng làm mát giúp giảm lượng nhiệt hấp thụ vào công trình.
Giảm nhiệt độ bên trong: Sự kết hợp giữa phản xạ ánh sáng và phát xạ nhiệt giúp bề mặt công trình hạ nhiệt nhanh chóng, duy trì nhiệt độ mát hơn cho tòa nhà ngay cả khi thời tiết bên ngoài nóng bức
Kết luận
Xi măng làm mát (cooling cement) là một hướng nghiên cứu và ứng dụng mới trong ngành vật liệu xây dựng, dựa trên việc cải tiến thành phần xi măng/bê tông nhằm phản xạ bức xạ mặt trời, giảm hấp thụ nhiệt và giúp công trình hạ nhiệt tự nhiên.
Xi măng mới với cấu trúc photon (hay còn gọi là xi măng có tính năng làm mát) có thể giúp giảm nhiệt độ bên trong tòa nhà khoảng 5 độ C bằng cách phản xạ ánh sáng mặt trời và truyền bức xạ hồng ngoại, là giải pháp hứa hẹn để tiết kiệm năng lượng và giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
BÀI CÙNG CHỦ ĐỀ:
>> Ứng dụng các loại xi măng phù hợp với từng loại công trình xây dựng
>> Xi măng làm mát tự nhiên - Giải pháp chống nóng cho công trình
>> Chọn đúng loại xi măng cho từng công trình
>> Xi măng phát thải thấp mang lại những lợi ích gì?
>> 9 loại xi măng được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới