Ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là những quốc gia đang phát triển, nơi điều hòa không khí không có ích hoặc đắt, mọi người thường sơn mái nhà màu trắng để phản chiếu ánh sáng mặt trời và do đó giữ cho những tòa nhà đó mát hơn. Đó là cách tiếp cận được gọi là làm mát bức xạ ban ngày thụ động, và một loại polymer giống như sơn mới có thể làm cho nó hiệu quả hơn.
Đối với sơn màu trắng thường có chứa các sắc tố hấp thu ánh sáng cực tím và không phản ánh bước sóng mặt trời dài hơn. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Columbia - Hoa Kỳ đã phát triển polymer không chứa các chất màu như vậy. Thay vào đó, vật liệu xốp sử dụng túi khí nhỏ. Chúng được tạo ra thông qua quá trình bắt đầu bằng dung dịch sạch, bao gồm: polymer, dung môi và nước, được áp dụng cho bề mặt - bề mặt đó có thể là mái nhà, tường ngoài của tòa nhà, bể nước hoặc bất kỳ thứ gì khác cần được giữ mát. Khi dung môi bốc hơi, nước tạo thành những giọt nhỏ trong polymer. Khi nước lần lượt bốc hơi, những gì còn sót lại đằng sau là vô số những lỗ rỗng nhỏ trong không khí, làm cho polyme xuất hiện màu trắng sáng. Tất cả các bước sóng ánh sáng mặt trời đều phân tán rất hiệu quả và phản xạ bởi những khoảng trống này, do sự khác biệt về chiết xuất giữa chúng và polymer xung quanh. Trong các thử nghiệm thực địa, lớp phủ của polymer đã được chứng minh là phản chiếu hơn 96% ánh sáng mặt trời, giảm thiểu sức nóng của mặt trời. Ngoài ra, vật liệu thể hiện lượng nhiệt độ cao, tỏa ra khoảng 97% nhiệt lượng trên bầu trời. Kết quả là, sự mất nhiệt ròng có thể xảy ra, với lớp phủ thực sự ở nhiệt độ cao hơn so với nhiệt độ ngoài trời. Lạnh 6ºC khi được thử nghiệm trong khí hậu sa mạc Arizona, và mát lạnh 3ºC trong khí hậu nhiệt đới của Bangladesh.
Nếu người dùng không muốn "sơn" tất cả mọi thứ màu trắng, thuốc nhuộm màu có thể được thêm vào polymer, phần lớn vẫn giữ được chất lượng phản xạ của nó. Ngoài ra, mặc dù các nhà khoa học sử dụng poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (polymer P (VdF-HFP) HP, nhiều loại polyme khác có thể được sử dụng để tạo lớp phủ, cho phép các nhà sản xuất tối đa hóa các yếu tố như sinh thái thân thiện và tính tương hợp sinh học.
Nhà khoa họcYuan Yang cho biết: "Bây giờ là thời điểm quan trọng để phát triển các giải pháp đầy hứa hẹn cho nhân loại bền vững. Năm nay, chúng tôi đã chứng kiến sóng nhiệt và nhiệt độ kỷ lục ở Bắc Mỹ, Châu Âu, Châu Á và Úc. Điều quan trọng là chúng tôi tìm ra giải pháp cho thách thức khí hậu này”.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science.
Theo NASATI
Đối với sơn màu trắng thường có chứa các sắc tố hấp thu ánh sáng cực tím và không phản ánh bước sóng mặt trời dài hơn. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Columbia - Hoa Kỳ đã phát triển polymer không chứa các chất màu như vậy. Thay vào đó, vật liệu xốp sử dụng túi khí nhỏ. Chúng được tạo ra thông qua quá trình bắt đầu bằng dung dịch sạch, bao gồm: polymer, dung môi và nước, được áp dụng cho bề mặt - bề mặt đó có thể là mái nhà, tường ngoài của tòa nhà, bể nước hoặc bất kỳ thứ gì khác cần được giữ mát. Khi dung môi bốc hơi, nước tạo thành những giọt nhỏ trong polymer. Khi nước lần lượt bốc hơi, những gì còn sót lại đằng sau là vô số những lỗ rỗng nhỏ trong không khí, làm cho polyme xuất hiện màu trắng sáng. Tất cả các bước sóng ánh sáng mặt trời đều phân tán rất hiệu quả và phản xạ bởi những khoảng trống này, do sự khác biệt về chiết xuất giữa chúng và polymer xung quanh. Trong các thử nghiệm thực địa, lớp phủ của polymer đã được chứng minh là phản chiếu hơn 96% ánh sáng mặt trời, giảm thiểu sức nóng của mặt trời. Ngoài ra, vật liệu thể hiện lượng nhiệt độ cao, tỏa ra khoảng 97% nhiệt lượng trên bầu trời. Kết quả là, sự mất nhiệt ròng có thể xảy ra, với lớp phủ thực sự ở nhiệt độ cao hơn so với nhiệt độ ngoài trời. Lạnh 6ºC khi được thử nghiệm trong khí hậu sa mạc Arizona, và mát lạnh 3ºC trong khí hậu nhiệt đới của Bangladesh.
Nếu người dùng không muốn "sơn" tất cả mọi thứ màu trắng, thuốc nhuộm màu có thể được thêm vào polymer, phần lớn vẫn giữ được chất lượng phản xạ của nó. Ngoài ra, mặc dù các nhà khoa học sử dụng poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (polymer P (VdF-HFP) HP, nhiều loại polyme khác có thể được sử dụng để tạo lớp phủ, cho phép các nhà sản xuất tối đa hóa các yếu tố như sinh thái thân thiện và tính tương hợp sinh học.
Nhà khoa họcYuan Yang cho biết: "Bây giờ là thời điểm quan trọng để phát triển các giải pháp đầy hứa hẹn cho nhân loại bền vững. Năm nay, chúng tôi đã chứng kiến sóng nhiệt và nhiệt độ kỷ lục ở Bắc Mỹ, Châu Âu, Châu Á và Úc. Điều quan trọng là chúng tôi tìm ra giải pháp cho thách thức khí hậu này”.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science.
Theo NASATI
Tin tức liên quan
Đăng nhập
