Một nhóm nghiên cứu tại University of Sydney (Úc) và công ty khởi nghiệp Dewpoint Innovations vừa phát triển thành công loại vật liệu phủ – giống sơn – có khả năng làm mát bề mặt công trình và thu hoạch hơi nước từ không khí mà không cần nguồn điện.
Tìm hiểu cơ chế hoạt động của sơn thông minh
Mục lục
Bên cạnh dịch vụ thi công rải thảm nhựa đường (bê tông nhựa asphalt nóng), công ty CP XD T&C Việt Nam cũng rất chú trọng tới nghiên cứu – tìm hiểu về các loại vật liệu mới & công nghệ hiện đại trong thi công xây dựng. Một trong số loại vật liệu mới được nghiên cứu, vô cùng thân thiện và có tính ứng dụng cao trong tương lai chính là loại sơn thông minh này.
Loại sơn đặc biệt này được cấu tạo từ vật liệu polyme xốp (porous polymer coating) – một dạng vật liệu tổng hợp có khả năng phản xạ ánh sáng và bức xạ nhiệt cực cao. Cấu trúc vi mô của nó gồm vô số lỗ rỗng siêu nhỏ, cho phép khuếch tán ánh sáng theo nhiều hướng, giúp bề mặt phản xạ lại lên đến 97% ánh sáng mặt trời.
Tự làm mát nhờ phản xạ và tỏa nhiệt
Khi được phủ lên mái nhà, tường hoặc bề mặt công trình ngoài trời, lớp polyme này hoạt động như một tấm gương nhiệt: nó ngăn không cho ánh nắng xuyên thấu vào bề mặt, đồng thời đẩy bức xạ nhiệt hồng ngoại (infrared radiation) ra khỏi vật thể.
Nhờ khả năng phản xạ ánh sáng và tản nhiệt mạnh mẽ, bề mặt được phủ có thể giảm nhiệt độ xuống thấp hơn môi trường xung quanh khoảng 6 °C, ngay cả trong điều kiện nắng gắt giữa trưa.
Khác với sơn thông thường chỉ có tác dụng làm đẹp hoặc chống thấm, vật liệu này giúp giảm hấp thu năng lượng mặt trời, từ đó làm mát không gian sống một cách tự nhiên, không cần điện năng.
Tạo nước ngưng tụ từ không khí
Khi bề mặt vật liệu trở nên lạnh hơn không khí xung quanh, hơi nước trong không khí bắt đầu ngưng tụ trên lớp phủ. Quá trình này tương tự như việc gương trong phòng tắm đọng hơi nước sau khi tắm nước nóng – không khí ẩm gặp bề mặt lạnh và hình thành giọt nước.
Những giọt nước li ti này dần kết hợp lại, tạo thành dòng nước nhỏ chảy xuống bề mặt, có thể được thu gom bằng máng hứng hoặc ống dẫn.
Hiệu suất thu nước ấn tượng
Theo kết quả thử nghiệm ngoài trời, mỗi mét vuông lớp phủ có thể thu được tới 390ml nước mỗi ngày – tương đương gần 0,4 lít nước sạch/ngày/m².
Với diện tích bề mặt khoảng 12 m², hệ thống này có thể tạo ra lượng nước đủ duy trì nhu cầu uống cho một người trong suốt một năm, mà không cần bất kỳ nguồn điện hay máy móc hỗ trợ nào.
Điều này mở ra tiềm năng to lớn trong việc cung cấp nước ở vùng khô hạn, đồng thời giảm tiêu thụ năng lượng trong sinh hoạt và sản xuất.
Hoạt động hoàn toàn tự nhiên
Điều đáng chú ý là toàn bộ quá trình làm mát và tạo nước diễn ra hoàn toàn thụ động – nghĩa là không cần năng lượng đầu vào, không cần pin, điện hay thiết bị cơ học. Mọi hoạt động đều dựa trên nguyên lý vật lý của phản xạ – tỏa nhiệt – ngưng tụ hơi nước.
Nhờ cơ chế này, loại “sơn” mới được xem như một bước đột phá trong công nghệ vật liệu xanh, vừa giảm nhiệt độ đô thị, vừa tạo nguồn nước sạch bền vững từ không khí xung quanh.
Ứng dụng & ý nghĩa
Loại sơn này vừa giúp giảm nhiệt cho các tòa nhà và mái nhà, giảm phụ thuộc vào điều hòa hoặc hệ thống làm mát tiêu tốn điện.
Đồng thời, nó có thể cung cấp nguồn nước nhỏ nhưng ổn định, rất hữu ích trong các khu vực khan hiếm nước hoặc vùng nông thôn, vùng sâu.
Vật liệu phủ này còn có tiềm năng ứng dụng trong nông nghiệp (cung cấp nước cho cây trồng/chăn nuôi), làm mát bằng phun sương, hoặc thậm chí phục vụ sản xuất hydro – vì mỗi kg hydro cần khoảng 9 lít nước trong quá trình điện phân.
Điểm nổi bật cần lưu ý
Đây không phải là sơn thông thường: phải là loại phủ có thiết kế đặc biệt – “sơn” ở đây được hiểu là màng phủ polyme xốp có khả năng phản xạ và ngưng tụ.
Việc thu nước từ không khí không phụ thuộc vào mưa – nhờ hiệu ứng ngưng tụ hơi nước khi bề mặt được làm lạnh bằng phản xạ ánh sáng và tỏa nhiệt.
Công ty Dewpoint Innovations đang nghiên cứu bản thương mại: phiên bản sơn gốc nước, có thể thi công bằng con lăn hoặc bình xịt thông thường, giúp dễ dàng áp dụng trên mái nhà và các công trình hiện có.
Lý do bạn nên quan tâm
Nếu bạn đang tìm giải pháp cho ngôi nhà nóng bức, loại vật liệu này hứa hẹn hiệu quả làm mát mà hạn chế sử dụng điều hòa/con thổi gió mạnh – giảm điện năng tiêu thụ và chi phí vận hành.
Nếu bạn đang ở khu vực khó khăn về nguồn nước, giải pháp này mang đến một cách tạo nước “miễn phí” từ không khí, bổ sung cho hệ thống cấp nước thông thường.
Từ góc độ thiết kế và xây dựng, đây là xu hướng mới phù hợp với các công trình xanh – tiết kiệm năng lượng và tài nguyên.
Lời kết
Bên cạnh dịch vụ thi công thảm bê tông nhựa nóng tại Hà Nội, mời quý vị và các bạn hãy thường xuyên truy nhập website betongnhua68.com mỗi ngày để cập nhật thêm các công nghệ mới trong xây dựng công trình nhé. Trân trọng!
