Một nhóm kỹ sư thuộc Đại học Chiết Giang (Trung Quốc) vừa giới thiệu loại màng làm mát có độ mỏng tương đương giấy nhưng có khả năng hạ nhiệt độ bề mặt lên tới 15°C mà không tiêu thụ điện năng hay sử dụng các hệ thống làm lạnh truyền thống.
Theo nhóm nghiên cứu, vật liệu mới có thể ứng dụng trên nhiều bề mặt khác nhau như mái nhà, tường công trình, phương tiện giao thông và cả các thiết bị điện tử. Công nghệ này được xem là bước đột phá trong lĩnh vực làm mát bằng bức xạ thụ động, mở ra thêm lựa chọn cho những khu vực có khí hậu khắc nghiệt hoặc chưa có lưới điện.
Điểm đặc biệt của loại màng nằm ở cấu trúc polyme nhiều lớp kết hợp với các hạt nano silicon dioxide. Thiết kế này giúp vật liệu thực hiện đồng thời hai chức năng.
Thứ nhất, lớp màng có thể phản xạ tới 95% lượng ánh sáng Mặt Trời chiếu vào, hạn chế đáng kể nhiệt lượng hấp thụ từ môi trường. Thứ hai, phần nhiệt còn lại được liên tục phát tán ra không gian dưới dạng bức xạ hồng ngoại trung, góp phần duy trì nhiệt độ bề mặt thấp hơn môi trường xung quanh.
Theo các kỹ sư, cơ chế này vẫn hoạt động ngay cả khi vật liệu tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng gay gắt, giúp hiệu quả làm mát được duy trì liên tục mà không cần bất kỳ nguồn năng lượng bổ sung nào.
Trong các thử nghiệm thực tế trên mái nhà, loại màng này cho thấy hiệu quả rõ rệt. Khi nhiệt độ môi trường đạt khoảng 40°C, lớp phủ vẫn có thể giúp nhiệt độ bên trong công trình duy trì ở khoảng 25°C mà không sử dụng điện.
Ngoài khả năng làm mát, vật liệu còn có đặc tính chống nước, chống bám bụi và có thể sử dụng trên nhiều loại bề mặt khác nhau. Người dùng có thể phun hoặc lăn trực tiếp lớp màng lên mái nhà, tường, mui xe ô tô hoặc các linh kiện điện tử nhằm hạn chế hiện tượng quá nhiệt.
Một ưu điểm khác của công nghệ là chi phí sản xuất tương đối thấp. Theo nhóm nghiên cứu, giá thành của vật liệu hiện dưới 2 USD (khoảng 51.000 đồng) cho mỗi mét vuông.
Lớp phủ này cũng được cho là tương thích với nhiều vật liệu phổ biến trong đô thị như bê tông, kim loại và nhựa đường. Đồng thời, đặc tính của màng không bị suy giảm dưới tác động của tia cực tím và có thể duy trì hiệu quả trong suốt bốn mùa.
Trong bối cảnh nhiệt độ toàn cầu tiếp tục gia tăng, nhóm nghiên cứu kỳ vọng công nghệ mới có thể góp phần giảm tác động của hiệu ứng đảo nhiệt tại các đô thị, hỗ trợ làm mát cho các trung tâm dữ liệu, cũng như phục vụ những khu vực vùng sâu, vùng xa hoặc các địa bàn chịu ảnh hưởng của thiên tai, nơi việc tiếp cận nguồn điện còn nhiều hạn chế.
Theo các kỹ sư, phát minh này là minh chứng cho hướng phát triển của các công nghệ làm mát thế hệ mới, kết hợp giữa hiệu quả sử dụng, chi phí thấp và tính bền vững mà không phụ thuộc vào điện năng.
