Chế tạo loại sơn 'siêu trắng' giúp nhà mát mẻ mà không cần máy lạnh

Nhóm nghiên cứu thử nghiệm loại sơn "siêu trắng" mới - Ảnh: Jared Pike

Trên lý thuyết, các bề mặt màu trắng phản xạ nhiều ánh sáng hơn những màu khác.

Dựa vào đó, nhiều công trình sử dụng các loại vật liệu như gương, teflon hay titanium dioxide để giảm lượng bức xạ ánh sáng. Dù vậy, các cách này vẫn chưa hoàn hảo.

Mới đây, các nhà khoa học ở Đại học Purdue phát triển thành công một hướng khác.

Nhóm dùng nhiều chất độn canxi cacbonat - một hợp chất có nhiều trong đá và vỏ sò. Canxi cacbonat này được trộn với một vài nguyên liệu đặc biệt, giúp hấp thụ nhiều bức xạ mặt trời.

Nồng độ hạt trong sơn cao đến 60%. Hạt được được tổng hợp với các kích thước khác nhau, nhờ vậy tăng hiệu suất phân tán ánh sáng. Cũng nhờ lượng canxi cacbonat cao, chúng sáng bóng hơn, được xếp vào nhóm "siêu trắng".

Độ phản xạ ánh sáng mặt trời giữa loại sơn mới (bên trái) và sơn thường dùng trên thị trường - Ảnh: Jared Pike

Nhóm nghiên cứu thử nghiệm sơn mới cho các tòa cao ốc ở Indiana. Kết quả, dưới ánh nắng ban ngày chiếu trực tiếp, sơn giúp nhiệt độ phòng giảm 1,7°C so với ngoài môi trường. Công suất làm mát tương đương 37 W/m². Buổi tối, lớp sơn giúp nhiệt độ bên trong nhà giảm đến 10°C.

Nhóm tính toán loại sơn này có thể phản xạ đến 95,5% ánh sáng chiếu vào.

Nhóm nghiên cứu Đại học Purdue dành 6 năm để chế tạo ra loại sơn này. Nhóm phân tích hơn 100 vật liệu với hơn 50 công thức khác nhau.

Cuối cùng, nhóm tạo tìm được công thức sơn, lấy thành phần chính từ canxi cacbonat. Đây là loại vật liệu rẻ, dễ tìm, và hấp thụ ít tia cực tím độc hại nên khá hoàn hảo để làm vật liệu xây dựng.

Tiến sĩ Xiulin Ruan - đồng tác giả của nghiên cứu - cho rằng, công thức làm sơn "siêu trắng" này tương thích với quy trình sản xuất sơn công nghiệp ngày nay. Chi phí cũng thấp hơn gấp rưỡi. "Điều đặc biệt là loại sơn có độ bền tốt, có thể dùng ngoài trời nhiều năm", Xiulin Ruan nói.

Loại sơn mới được kỳ vọng sẽ góp phần làm giảm lượng điện để làm mát ngôi nhà, cao ốc - Ảnh: Jared Pike

Ngày nay, hầu hết các tòa nhà đều dùng máy điều hòa để làm mát. Dù vậy, hệ thống điều hòa cũng là một trong những nguồn tiêu thụ điện năng nhiều nhất ở các đô thị hiện nay, đặc biệt trong những ngày hè nóng nực.

Loại sơn mới được kỳ vọng sẽ giúp làm các tòa nhà, cao ốc, giảm bớt nhu cầu sử dụng máy điều hòa.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang phát triển thêm các loại sơn với nhiều màu khác. Đồng thời nhóm cũng nộp đơn xin cấp bằng sáng chế quốc tế cho sản phẩm này.