629
#1
Mùa hè nóng nực đang đến, mọi người sẽ trông cậy vào chiếc điều hoà mát lạnh trong phòng để xua tan cái nóng như thiêu đốt bên ngoài. Nhưng việc sử dụng điều hoà sẽ gây lãng phí điện, dẫn đến tăng khí thải nhà kính và làm bầu không khí càng nóng hơn.
Ấm lên toàn cầu là hiện tượng mà mọi người đều có thể tự cảm nhận. Khi thời tiết nóng hơn, chúng ta cần có các giải pháp thay thế cho các công nghệ làm mát làm tăng khí thải độc hại. Một giải pháp tiềm năng cho vấn đề này là làm mát thụ động bằng bức xạ (PRDC), tức là bề mặt sẽ toả nhiệt vào không gian mà không để nhiệt bị không khí hay khí quyển hấp thụ.
Vật liệu PRDC có thể mát hơn vài độ so với không khí xung quanh chúng mà không cần đến điện hay các nguồn năng lượng bên ngoài tác động vào. Các bề mặt làm mát thụ động có thể được lắp đặt trong các toà nhà hay xe ô tô, giúp tăng khả năng làm mát lên đáng kể mà không cần đến điều hoà hay các biện pháp làm mát tốn năng lượng khác.
Các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Cambridge đang thử nghiệm một tấm phim xen-lu-lô-zơ với những đặc tính của vật liệu PRDC - có nguồn gốc từ thực vật với hai lớp nguyên liệu giúp giảm nhiệt khi tiếp xúc trực tiếp với mặt trời. Ngoài ra, tấm phim cũng có thể được dùng để trang trí - đem đến màu sắc rực rỡ, óng ánh, giúp gắn kết các chất liệu trong nội thất nhà cửa hay xe cộ.
Các nhà khoa học Anh đã công bố kết quả nghiên cứu tại hội nghị ACS mùa xuân 2023, giải thích tại sao xen-lu-lô-zơ lại là một trong số ít các hợp chất tự nhiên có thể thúc đẩy hiệu ứng PDRC. Thêm chất tạo màu vào nguyên vật liệu sẽ làm suy giảm hiệu ứng PDRC, vì chất tạo màu sẽ hấp thụ những bước sóng nhất định của ánh sáng khả kiến và chỉ phản chiếu lại những màu sắc mà ta thấy.
Để giải quyết vấn đề, các nhà nghiên cứu tập trung vào những cấu trúc tự nhiên, những thứ có thể tạo hiệu ứng màu sắc sặc sỡ mà không cần đến chất tạo màu. Một số thứ giống như hiệu ứng lăng kính xuất hiện trên bong bóng xà phòng chính là kết quả khi ánh sáng khả kiến tương tác với bề mặt bong bóng.
Hiện tượng này được biết đến với tên “màu sắc cấu trúc” (tạm dịch từ structural color) và tiến sỹ Silvia Vignolini (nghiên cứu viên chính của dự án) phát hiện rằng các tinh thể nano xen-lu-lô-zơ chiết xuất từ thực vật (CNCs) có thể được sử dụng để tạo ra những tấm phim óng ánh sắc màu mà không cần chất tạo màu.
Nhóm nghiên cứu của Vignolini có thêm vào một lớp thứ hai cho tấm phim CNC óng ánh sắc màu này - một lớp vật liệu màu trắng làm từ ethyl xen-lu-lô-zơ, tạo ra một tấm phim hai lớp óng ánh sắc màu với các đặc tính của vật liệu PRDC (làm mát thụ động bằng bức xạ). Khi đặt trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời, tấm phim mát hơn 7 độ F so với không khí xung quanh. Theo các nhà nghiên cứu, việc dán hai lớp xen-lu-lô-zơ vào nhau là phần việc khó nhất trong quá trình nghiên cứu. Nhưng theo kết quả cuối cùng thì tấm phim này vẫn có thể xuất hiện trên dây chuyền sản xuất hàng loạt.
Xem thêm:
TECHRUM.VN / THEO: TECHSPOT
Last edited by a moderator:
