Trong bối cảnh ô nhiễm không khí ngày càng nghiêm trọng tại nhiều đô thị, các nhà nghiên cứu đã phát triển nhiều loại vật liệu xây dựng có khả năng góp phần cải thiện chất lượng không khí. Một trong những sáng kiến nổi bật là gạch lọc không khí (Breathe Brick) – loại gạch được thiết kế để vừa đóng vai trò là vật liệu xây dựng, vừa hoạt động như một hệ thống lọc bụi thụ động. Không giống các loại gạch phủ vật liệu quang xúc tác, Breathe Brick sử dụng nguyên lý tách bụi bằng dòng khí xoáy (cyclone filtration), giúp giữ lại các hạt bụi mịn và bụi thô trước khi không khí đi vào bên trong công trình.
Gạch lọc không khí không chỉ là bước tiến công nghệ trong ngành vật liệu xây dựng mà còn là lời giải thiết thực cho những ngôi nhà hiện đại mong muốn một không gian sống trong lành, an toàn, và bền vững.
Gạch lọc không khí ra mắt từ khi nào?
Ý tưởng Breathe Brick được nghiên cứu từ đầu những năm 2010 và lần đầu được giới thiệu rộng rãi vào năm 2014 dưới dạng dự án nghiên cứu tại California Polytechnic State University (Cal Poly). Đến năm 2015, sản phẩm thu hút sự chú ý của giới kiến trúc quốc tế khi được giới thiệu trên nhiều tạp chí chuyên ngành và nhận giải thưởng R+D Awards của Architect Magazine. Mặc dù vẫn đang trong giai đoạn phát triển và thử nghiệm ở một số quốc gia, Breathe Brick được đánh giá là một trong những sáng kiến tiêu biểu về vật liệu xây dựng bền vững.
Ai là người phát minh ra gạch lọc không khí?
Người phát triển ý tưởng Breathe Brick là Carmen Trudell, kiến trúc sư và giảng viên tại California Polytechnic State University (Cal Poly), cùng nhóm sinh viên và cộng sự nghiên cứu. Ý tưởng được lấy cảm hứng từ nguyên lý hoạt động của máy hút bụi, trong đó luồng không khí được dẫn qua buồng xoáy để tách các hạt bụi và chất ô nhiễm trước khi đi vào không gian bên trong tòa nhà. Hệ thống này không tiêu thụ năng lượng riêng cho quá trình lọc mà tận dụng luồng thông gió tự nhiên hoặc cơ học của công trình, góp phần giảm ô nhiễm không khí và nâng cao chất lượng môi trường sống.
Gạch lọc không khí là gì?
Gạch lọc không khí (tên tiếng Anh: air purifying tiles) là loại gạch được tích hợp công nghệ xử lý bề mặt tiên tiến, có khả năng hấp thụ và phân hủy các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), bụi mịn PM2.5, khử mùi hôi, diệt vi khuẩn, nấm mốc trong không khí thông qua phản ứng quang xúc tác. Một số dòng gạch hiện đại sử dụng công nghệ phủ nano Titanium Dioxide (TiO₂) – chất xúc tác mạnh dưới tác động của ánh sáng tự nhiên hoặc nhân tạo. Khi tiếp xúc với ánh sáng, bề mặt gạch sẽ tạo ra các gốc tự do có khả năng phân hủy các chất ô nhiễm thành CO₂ và nước vô hại, đồng thời ngăn vi khuẩn, virus phát triển.
Ưu điểm, tính năng nổi bật của gạch lọc không khí
Không chỉ là một loại vật liệu hoàn thiện, gạch lọc không khí còn đóng vai trò như một “máy lọc không khí thụ động”, bền vững và không tốn điện. Dưới đây là những ưu điểm, tính năng nổi bật của dòng gạch lọc khí này:
Lọc sạch không khí liên tục: Gạch hoạt động 24/7 dưới ánh sáng, giúp giảm lượng bụi mịn, formaldehyde, benzene và các chất độc hại khác trong không khí.
Khử mùi hiệu quả: Gạch có khả năng hấp thụ và phân hủy mùi thuốc lá, mùi ẩm mốc, mùi thức ăn… mang lại không gian sống sự thơm mát, tươi lành, dễ chịu.
Diệt khuẩn, kháng nấm mốc: Bề mặt gạch kháng khuẩn cao, ngăn chặn sự phát triển của nấm, mốc, vi khuẩn và virus có hại.
Không cần bảo trì, không tốn điện: Không giống các thiết bị điện tử, gạch hoạt động hoàn toàn tự nhiên, không gây tiếng ồn, không tiêu tốn năng lượng.
Thân thiện với môi trường: Không phát thải khí độc, có thể tái chế, góp phần vào xu hướng xây dựng xanh – bền vững.
Thẩm mỹ cao, dễ kết hợp nội thất: Màu sắc nhã nhặn, bề mặt men mờ, vân đá hoặc vân gỗ sang trọng, phù hợp nhiều phong cách thiết kế.
Các công nghệ được tích hợp trong gạch lọc không khí
Một số công nghệ tiêu biểu được ứng dụng trong dòng gạch lọc không khí hiện nay gồm:
Nano TiO₂ (Titanium Dioxide): Phổ biến nhất hiện nay, hoạt động hiệu quả dưới ánh sáng mặt trời và đèn LED, có khả năng phân hủy nhanh các hợp chất hữu cơ độc hại.
Công nghệ ion âm: Giúp cân bằng điện tích, kết tủa bụi mịn, giúp không khí trở nên trong lành và tươi mới hơn.
Phản ứng quang xúc tác (Photocatalysis): Tận dụng năng lượng ánh sáng để tạo ra các phản ứng làm sạch tự nhiên, không cần năng lượng điện.
Cơ chế hoạt động của gạch lọc không khí
Gạch lọc không khí hoạt động dựa trên nguyên lý quang xúc tác (Photocatalysis) – một công nghệ hiện đại sử dụng ánh sáng để kích hoạt các phản ứng hóa học làm sạch không khí. Thành phần chính tạo nên cơ chế này là Titanium Dioxide (TiO₂) – một chất xúc tác mạnh, được phủ lên bề mặt gạch dưới dạng hạt nano siêu mịn.
Khi có ánh sáng chiếu vào (ánh sáng tự nhiên hoặc ánh sáng đèn LED), lớp TiO₂ trên bề mặt gạch sẽ hấp thụ năng lượng và tạo ra các gốc oxy hoạt tính (OH•) và ion superoxide (O₂⁻•). Các gốc tự do này có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), khí độc hại (như formaldehyde, toluene, NOx), bụi mịn PM2.5, vi khuẩn, virus, nấm mốc… thành các chất vô hại như CO₂ và nước.
Quá trình này diễn ra liên tục và hoàn toàn tự nhiên, không tiêu tốn năng lượng điện, không phát sinh chất độc hại, không tạo ozone. Đây là một cơ chế tự làm sạch – tự khử khuẩn bền vững, giúp không gian sống luôn trong lành và an toàn cho sức khỏe. Đặc biệt, bề mặt gạch còn có tính năng kháng khuẩn thụ động, giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật ngay cả khi không tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mạnh.
BuilData
