Khi nhà của chúng ta quá nóng, giải pháp đầu tiên cho nhiều người là quay điều hòa. Nó có thể hiệu quả, nhưng nó không tiết kiệm năng lượng lắm, vì các tòa nhà sưởi ấm và làm mát chiếm một tỷ lệ lớn chi phí năng lượng. Vì vậy, các nhà khoa học đang nghiên cứu các cách để quản lý thụ động nhiệt độ bên trong, và một trong những cách đơn giản nhất là chỉ sơn các tòa nhà và mái nhà màu trắng.

Vật lý cơ bản chỉ ra rằng màu sáng hơn hấp thụ ít ánh sáng hơn màu tối hơn, và do đó vẫn mát hơn. Trong những năm gần đây, các loại sơn siêu trắng mới đã được phát triển phản chiếu hơn 95% ánh sáng mặt trời chiếu vào chúng, làm tốt công việc làm mát các tòa nhà. Nhưng những lớp phủ này có vấn đề của chúng, bao gồm cả độ bền.

Một nguyên mẫu của vật liệu gốm làm mát mới trên sân thượng Đại học thành phố Hồng Kông

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Đại học Thành phố Hồng Kông (CityU) đã phát triển một vật liệu gốm làm mát mới hoạt động tốt hơn các vật liệu khác. Thay vì chỉ là một loại sơn rất trắng, vật liệu này có độ phản xạ cao từ cấu trúc nano của nó, có hiệu quả phân tán gần như toàn bộ quang phổ của ánh sáng mặt trời - giống như bọ cánh cứng Cyphochilus đã truyền cảm hứng cho nó. Điều này dẫn đến độ phản xạ mặt trời là 99,6%, đây là mức cao kỷ lục, cùng với sự phát xạ nhiệt hồng ngoại là 96,5%.

Vật liệu này được làm bằng alumina, không chỉ làm giảm sự hấp thụ năng lượng mặt trời, mà nhóm nghiên cứu cho biết nó làm cho gốm làm mát bền hơn khi đối mặt với thời tiết. Nó chống lại sự xuống cấp do tiếp xúc với tia UV, đây là điểm yếu của các vật liệu và lớp phủ làm mát thụ động khác, và tăng tốc độ bay hơi nước từ bề mặt, làm tăng thêm hiệu ứng làm mát bay hơi. Nó thậm chí còn tự hào có khả năng chống cháy bằng cách chịu được nhiệt độ trên 1.000 ° C (1.832 ° F).

Các mẫu vật liệu gốm làm mát, phản chiếu mức cao kỷ luật 99,6% ánh sáng mặt trời chiếu vào chúng, làm mát nội thất của các tòa nhà

"Vẻ đẹp của gốm làm mát là nó đáp ứng các yêu cầu cho cả PRC hiệu suất cao và các ứng dụng trong môi trường thực tế", Giáo sư Edwin Tso Chi-yan, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết. " Thí nghiệm của chúng tôi cho thấy rằng việc áp dụng gốm làm mát trên mái nhà có thể đạt được hơn 20% điện năng [giảm] để làm mát không gian, điều này khẳng định tiềm năng to lớn của gốm làm mát trong việc giảm sự phụ thuộc của mọi người vào các chiến lược làm mát chủ động truyền thống và cung cấp một giải pháp bền vững để tránh quá tải lưới điện, phát thải khí nhà kính và các đảo nhiệt đô thị. "

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu cũng nói rằng vật liệu này có thể dễ dàng được sản xuất hàng loạt, sử dụng các vật liệu phổ biến như alumina và quy trình đảo pha và thiêu kết hai bước. Và nếu màu trắng quá nhàm chán đối với một số ngôi nhà, vật liệu rõ ràng có thể được sản xuất bằng các màu sắc và hoa văn khác bằng cách thêm các lớp bổ sung.