Vật liệu xây dựng của tương lai: Gốm làm mát

  • Cập nhật: Thứ ba, 14/11/2023 | 10:33:21 Sáng

Chi phí thấp cùng độ bền khiến gốm làm mát trở thành ứng viên sáng giá để thương mại hóa cho nhiều ứng dụng, chủ yếu ở ngành xây dựng, trong tương lai gần, khi tình trạng nóng lên toàn cầu ngày một trầm trọng.

Trang Interesting Engineering cho biết một nhóm nghiên cứu của Đại học Hồng Kông (CityU) vừa giới thiệu một loại vật liệu làm mát bức xạ thụ động mới được thiết kế để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng trong ngành xây dựng.

Nhóm nghiên cứu gọi vật liệu mới là gốm làm mát, sở hữu đặc tính quang học hiệu suất cao tạo ra hệ thống làm mát không cần năng lượng hay chất làm lạnh.

Phó giáo sư CityU Edwin Tso Chi-yan cho biết: "Gốm làm mát của chúng tôi có các đặc tính quang học tiên tiến cùng tính ứng dụng cao. Màu sắc, khả năng chống chịu thời tiết, độ bền cơ học và khả năng làm giảm hiệu ứng Leiden Frost (chất lỏng tiếp xúc với bề mặt nhiệt độ cao hóa thành hơi tạo thành lớp cách nhiệt mỏng) là loạt đặc tính đảm bảo sự bền bỉ và linh hoạt của gốm”.

Gốm làm mát đặt trên mái nhà
Gốm làm mát đặt trên mái nhà - Ảnh: Interesting Engineering

Tính độc đáo của vật liệu mới đến từ cấu trúc xốp có thứ bậc được thiết lập từ nguyên tố vô cơ thông thường như nhôm oxide. Quá trình chế tạo cũng chỉ gồm hai công đoạn cơ bản là đảo pha (thay đổi nhiệt độ cố định) và thiêu kết (nén vật liệu để tạo thành khối rắn bằng nhiệt hoặc áp suất mà không nung chảy đến điểm hóa lỏng) nên tiềm năng sản xuất gốm làm mát với quy mô lớn hoàn toàn khả thi.

Hơn nữa, gốm làm mát còn làm giảm hấp thụ ánh sáng mặt trời nhờ nhôm oxide chịu được khoảng nhiệt độ rộng. Phó giáo sư Tso giải thích: "Gốm làm từ nhôm oxide đem lại khả năng chống tia cực tím - mối quan tâm hàng đầu khi thiết kế vật liệu bức xạ thụ động dựa trên polymer. Vật liệu cũng sở hữu tính năng chống cháy vượt trội nhờ chịu được nhiệt độ vượt quá 1.000°C”.

Màu trắng mô phỏng bọ Cyphochilus cùng cấu trúc xốp tán xạ Mie (loại tán xạ trong đó đường kính hạt bằng hoặc lớn hơn bước sóng của bức xạ) giúp gốm nâng cao hiệu quả tổng thể: làm phân tán hầu hết bước sóng ánh sáng và đạt độ phản xạ ánh sáng mặt trời 99,6%.

Vật liệu mới cũng gây ấn tượng nhờ chống chịu được mọi thời tiết, bền chắc nên phù hợp sử dụng ngoài trời. Nhóm nghiên cứu qua thí nghiệm xác định lát gốm trên mái nhà sẽ làm giảm 20% điện năng cần dùng cho làm mát.

Chi phí thấp cùng độ bền khiến gốm làm mát trở thành ứng viên sáng giá để thương mại hóa cho nhiều ứng dụng, chủ yếu ở ngành xây dựng, trong tương lai gần, khi tình trạng nóng lên toàn cầu ngày một trầm trọng.

HẢI ĐĂNG (T/h)

  •  
Các tin khác

Các robot và máy phân loại quang học được tích hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) có thể giúp cải thiện rõ rệt tính hiệu quả kinh tế của hoạt động tái chế vì chúng phát hiện các vật liệu cần thu hồi nhanh hơn con người và làm việc không cần nghỉ ngơi.

Phương pháp lọc tách rắn-lỏng bằng màng lọc dây nêm theo công nghệ Wedge Wire và Fine Wedge có khả năng loại bỏ các hạt cặn từ nhỏ đến rất nhỏ, chống tắc nghẽn hiệu quả.

Nhóm tác giả tại Viện Công nghệ Hóa học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đã thành công trong việc chế tạo xúc tác nano vàng, một giải pháp sáng tạo và hiệu quả trong việc khử chất độc p-nitrophenol (p-NP) có trong nước thải.

Đẩy mạnh đầu tư, hình thành ngành khai thác, chế biến đồng bộ, hiệu quả với công nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại phù hợp với xu thế của thế giới.