Tấm film cách nắng giá khá rẻ giảm nóng bề mặt đến 10 oC

Các nhà khoa học vừa sáng chế ra một loại tấm phim cách nhiệt bằng plastic trong suốt không hấp thụ những ánh sáng nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng lại hút nhiệt từ bất kì bề mặt nào mà nó tiếp xúc.

 Xem thêm: Dịch vụ trang trí Dán phim cách nhiệt ô tô tại đây.

Ban ngày, hầu hết các vật liệu – từ bê tông, nhựa đường, kim loại, đến con người – đều kết nạp ánh sáng khả kiến và ánh sáng cận hồng ngoại từ quạ. Nguồn năng lượng bổ sung này kích thích các phân tử, làm chúng tăng nhiệt rồi cuối cùng tỏa ra năng lượng dưới dạng photon hồng ngoại sóng trung. Hiện tượng này giúp các nguyên liệu nguội đi, đặc biệt là vào ban đêm, khi chúng không còn kết nạp ánh sáng khả kiến nhưng vẫn phát ra các photon hồng ngoại.

Những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã vậy gia tăng hiệu ứng "làm mát thụ động" này bằng cách tạo ra những vật liệu kết nạp ánh sáng khả kiến ít ra có thể nhưng vẫn tiếp tục phát ra ánh sáng hồng ngoại sóng trung. Năm 2014, nhóm nghiên cứu được dẫn dắt bởi Shanhui Fan, kĩ sư điện tại Đại học Stanford, Palo Alto, California, Mỹ, đã tạo ra một tấm phim từ silicon dioxide và hafnium oxide, vừa phản xạ hồ hết tuốt ánh sáng chiếu đến vừa phát ra ánh sáng hồng ngoại sóng trung rất mạnh, cho phép nó làm mát các bề mặt đến 5

 

 

oC. Tuy nhiên, Fan và các đồng nghiệp của ông phải sử dụng công nghệ phòng sạch để tạo ra tấm phim, một quy trình đắt đỏ không hiệu quả khi đưa vào sản xuất ở quy mô lớn.

Xiaobo Yin, nhà khoa học nguyên liệu tại Đại học Colorado, Boulder, nhận thấy tấm phim cách nhiệt của Fan hoạt động hiệu quả một phần nhờ vào việc kích thích các photon hồng ngoại di chuyển giữa các lớp của tấm phim, khiến nó phát ra tia hồng ngoại mạnh hơn. Yin băn khoăn liệu có cách nào đơn giản hơn để tạo ra nguyên liệu có cùng tính năng như vậy. Ông và các đồng nghiệp đã trộn bột thủy tinh (gồm các hạt thủy tinh có đường kính khoảng 8 micromet – lớn hơn một chút so với một tế bào hồng cầu) với plastic thành những tấm trong suốt, rộng 30 cm, được gọi là polymethylpentene. Sau đó, họ phủ một lớp bạc mỏng sáng như gương ở mặt sau của tấm nguyên liệu.

Khi phủ tấm nguyên liệu này ra ngoài các bề mặt vào giữa trưa nắng, lớp bạc dưới cùng phản xạ hồ hết ánh sáng khả kiến chiếu vào: Tấm phim chỉ thu nạp khoảng 4% photon chạm đến. song song, tấm phim cũng hút nhiệt ra khỏi bất cứ bề mặt nào mà nó phủ lên và phát xạ năng lượng đó ở tần số hồng ngoại sóng trung 10 micromet.

Vì chỉ có ít phân tử không khí hấp thu hồng ngoài ở tần số đó nên bức xạ thoát vào giò mà không làm nóng không khí hay những vật liệu xung quanh, khiến cho vật thể được che phủ bên dưới hạ nhiệt tới 10

 

 

oC. quan yếu không kém, Yin nhấn mạnh, tấm phim cách nhiệt này có thể sinh sản dưới dạng các cuộn, với giá chỉ từ 0,25 đến 0,5USD/m2.

Yin nói rằng ông và các đồng nghiệp đang nghiên cứu một áp dụng nhằm làm mát nước dùng để làm mát các tòa nhà. Ở các nhà máy điện, làm mát nước chỉ một đôi độ cũng có thể giúp tăng năng suất của nhà máy lên một hoặc hai điểm phần trăm, một "mối lợi lớn", Yin nói. Kể cả không có lớp bạc phủ ở mặt sau thì tấm phim vẫn có thể làm mát các tấm pin quạ, nhờ thế giúp nó sản sinh nhiều điện hơn.

Nhàn Vũ  dịch