Nghe có vẻ như khoa học viễn tưởng, nhưng các nhà khoa học tại Đại học Sydney (Úc) đã tạo ra một loại sơn mái nhà có thể vừa làm mát tòa nhà vừa hút nước trực tiếp từ không khí.
Được phát triển với sự hợp tác của công ty khởi nghiệp Dewpoint Innovations, lớp phủ polymer nano này phản xạ tới 97% ánh sáng mặt trời, đồng thời cũng thu thập sương từ bề mặt, WE thông tin ngày 4/11.
Trong các thử nghiệm ngoài trời, lớp phủ giữ cho nhiệt độ bên trong nhà mát hơn không khí xung quanh tới 6 độ C. Sự chênh lệch nhiệt độ này kích hoạt quá trình ngưng tụ, tạo ra một dòng nước nhỏ nhưng đều đặn có thể được thu thập để sử dụng.
Các thử nghiệm trên mái của Trung tâm Khoa học Nano Sydney cho thấy lớp sơn này đã thu thập nước trong khoảng một phần ba thời gian trong năm, tạo ra tới 390 ml nước trên mỗi mét vuông mỗi ngày. Nghe có vẻ không nhiều, nhưng một mái nhà thông thường có thể tạo ra vài lít nước sạch mỗi ngày.
Phát minh bứt phá giới hạn truyền thống
Những tác động này là rất lớn, đặc biệt là ở những khu vực hạn hán đang diễn ra thường xuyên hơn.
"Công nghệ này không chỉ thúc đẩy khoa học về lớp sơn mái nhà mát mẻ mà còn mở ra cánh cửa đến các nguồn nước ngọt bền vững, chi phí thấp", trưởng nhóm nghiên cứu Chiara Neto từ Viện Nano thuộc Đại học Sydney cho biết.
Không giống như các loại sơn trắng thông thường dựa vào sắc tố titanium dioxide để phản xạ ánh sáng, lớp phủ mới này có khả năng làm mát nhờ cấu trúc chứ không phải màu sắc. Nó được làm từ một loại fluoropolymer xốp gọi là PVDF-HFP, chứa đầy các túi khí siêu nhỏ giúp phân tán ánh sáng mặt trời theo mọi hướng.
Tiến sĩ Ming Chiu, Giám đốc Công nghệ tại Dewpoint Innovations, giải thích rằng thiết kế này mang lại khả năng phản xạ cao mà không gây chói. "Bằng cách loại bỏ vật liệu hấp thụ tia UV, chúng tôi đã vượt qua giới hạn phản xạ năng lượng mặt trời truyền thống mà vẫn đảm bảo sự thoải mái cho thị giác. Nó hấp dẫn hơn khi sử dụng trong thực tế và bền hơn trong điều kiện khắc nghiệt", ông nói.
Lớp phủ mịn màng này cũng giúp dẫn các giọt nước ngưng tụ đến các điểm thu gom, có khả năng biến mái nhà thành các trang trại nước quy mô nhỏ. Ở những vùng ẩm ướt, nó có thể tạo ra đủ nước cho nhu cầu thiết yếu của hộ gia đình, trong khi ở những vùng khô cằn, nó có thể hỗ trợ nông nghiệp, hệ thống làm mát, hoặc thậm chí sản xuất hydro.
Dewpoint Innovations hiện đang phát triển một phiên bản gốc nước có thể được thi công như sơn thông thường bằng rulo hoặc máy phun.
Tổng giám đốc điều hành Perzaan Mehta cho biết, họ đang đưa ý tưởng này ra thị trường. "Đây là một giải pháp có khả năng mở rộng, không tốn năng lượng, biến mái nhà thành nguồn nước sạch đáng tin cậy", ông nói.
Nghiên cứu, được công bố trên tạp chíAdvanced Functional Materials, thể hiện sự kết hợp hiếm có giữa tính bền vững, sự đơn giản và tính thực tiễn. Như Chiara Neto đã nói, "Hãy tưởng tượng những mái nhà không chỉ mát hơn mà còn tự tạo ra nước ngọt. Đó chính là lời hứa của công nghệ này."
