Thời tiết đang ngày càng trở lên khắc nghiệt hơn, khiến cho việc sử dụng năng lượng vào thời điểm cao điểm của mùa hè và mùa đông tăng cao. Việc sử dụng điều hòa hay máy sưởi chỉ làm cho vấn đề môi trường càng trở nên tồi tệ hơn. Các nhà khoa học đã nghiên cứu các vật liệu và lớp phủ có thể làm nóng hoặc làm mát các tòa nhà một cách thụ động. Một số hoạt động bằng cách phản xạ ánh sáng mặt trời, trong khi một số khác sử dụng phương pháp làm mát bức xạ để phát nhiệt dưới dạng sóng hồng ngoại lên bầu trời.
Đối với nghiên cứu mới, nhóm Stanford đã phát triển một loại sơn mới có thể ngăn nhiệt đáng kể, giữ cho bên trong các tòa nhà ấm hơn hoặc mát hơn khi cần thiết mà không tiêu tốn quá nhiều năng lượng. Hơn thế nữa, thay vì việc phải sử dụng sơn siêu trắng phản chiếu ánh sáng mặt thời, thì loại sơn mới này có nhiều màu sắc khác nhau.
Sơn mới được tạo thành từ hai lớp, lớp dưới chứa các mảnh nhôm phản xạ tới 80% bức xạ hồng ngoại chiếu vào chúng, ngăn không cho nhiệt hấp thụ vào bên trong. Ngoài cùng là một lớp siêu mỏng trong suốt, được tạo thành từ các hạt nano vô cơ có nhiều màu sắc khác nhau. Ý tưởng là loại sơn này có thể được áp dụng cho bên ngoài các tòa nhà để tránh nóng vào mùa hè và các bức tường bên trong để giữ nhiệt tốt hơn vào mùa đông.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm các mẫu sơn ở các phiên bản màu trắng, xanh dương, đỏ, vàng, xanh lá cây, cam, tím và xám đậm và nhận thấy rằng mỗi loại có khả năng phản xạ ánh sáng hồng ngoại trung bình cao hơn khoảng 10 lần so với các loại sơn truyền thống cùng màu.
Trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, các loại sơn mới đã giảm khoảng 36% năng lượng cần thiết để sưởi ấm và làm mát là hơn 20%. Các nhà nghiên cứu đã chạy mô phỏng các tòa nhà chung cư cỡ trung bình ở các vùng khí hậu khác nhau trên khắp Hoa Kỳ, được sơn bên trong và bên ngoài bằng vật liệu mới và nhận thấy rằng tổng năng lượng sử dụng để sưởi ấm và làm mát đã giảm khoảng 7,4% trong một năm.
Độ bền của sơn cũng đã được thử nghiệm, cho thấy chúng có khả năng chống thấm nước và không bị giảm hiệu suất sau khi tiếp xúc kéo dài một tuần với nhiệt độ cao 80°C hoặc thấp nhất là -196°C. Môi trường có độ axit cao và thấp cũng không ảnh hưởng quá nhiều tới loại sơn này.
Các nhà nghiên cứu cho biết, với việc nghiên cứu sâu hơn, các loại sơn mới có thể là công cụ chính để kiểm soát khí hậu thụ động, giảm sự phụ thuộc vào các hệ thống sưởi ấm và làm mát ngốn năng lượng.
VLXD.org (TH/ New Atlas)
Ý kiến của bạn