Tạo ra loại sơn cực trắng giúp chống lại sự nóng lên của Trái đất

Các kỹ sư đã tạo ra loại sơn trắng nhất từ trước đến nay và họ nghĩ rằng nó có thể giúp chống lại một hành tinh đang nóng lên. Màu trắng phản chiếu ánh sáng đến mức làm nguội các bề mặt.

Loại sơn trắng nhất này vượt qua loại sơn siêu trắng mà cùng một nhóm kỹ sư tại Đại học Purdue đã tiết lộ vào tháng 10 năm 2020 và nó có thể làm mát các tòa nhà giống như một máy điều hòa không khí.

Nếu sơn phủ sơn này lên một mái nhà có diện tích 93 mét vuông, nó sẽ có công suất làm mát khoảng 10 kilowatt. Tác giả cấp cao Xiulin Ruan, giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Purdue ở Indiana, Mỹ cho biết: “Nó mạnh hơn cả điều hòa trung tâm được phần lớn các ngôi nhà sử dụng”.

Sức mạnh làm mát của sơn đến từ khả năng phản xạ ánh sáng mặt trời ấn tượng của nó
Một bức ảnh được chụp bởi máy ảnh hồng ngoại cho thấy sơn màu trắng (hình vuông sẫm màu) làm mát bảng xung quanh (hình chữ nhật) dưới nhiệt độ môi trường xung quanh.

Sức mạnh làm mát của sơn đến từ khả năng phản xạ ánh sáng mặt trời ấn tượng của nó, gọi là nhiệt hồng ngoại. Các loại sơn bán sẵn trên thị trường được thiết kế đặc biệt để "làm mát", phản xạ khoảng 80% đến 90% ánh sáng mặt trời, nhưng chúng không thể làm mát bề mặt ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ xung quanh.

Ngược lại, lớp sơn siêu trắng mới này phản chiếu 98,1% ánh sáng mặt trời, nhiều hơn so với lớp sơn giữ kỷ lục cũ, phản xạ 95,5%.

Để tạo ra màu sơn mới, nhóm nghiên cứu đã xem xét hơn 100 vật liệu màu trắng và sau đó thử nghiệm khoảng 10 loại trong số đó với các công thức khác nhau. Lớp sơn siêu trắng trước đây của họ được làm từ canxi cacbonat, một hợp chất được tìm thấy trong đá và vỏ sò.

Các kỹ sư đã tạo ra loại sơn mới bằng cách sử dụng nồng độ cao của bari sulfat, một hợp chất không hòa tan màu trắng, không mùi, được sử dụng làm "phương tiện tương phản" trong chụp X-quang hoặc chụp CT bằng cách phủ lên thành thực quản, dạ dày hoặc ruột để chúng có thể hình ảnh rõ ràng. Nó cũng được sử dụng để làm cho giấy ảnh và mỹ phẩm có màu trắng.

Các kỹ sư đã tăng thêm khả năng phản xạ của sơn trắng bằng cách thay đổi kích thước hạt của bari sulfat. Mỗi hạt tán xạ bao nhiêu ánh sáng phụ thuộc vào kích thước của nó; phạm vi kích thước cho phép sơn phân tán nhiều bước sóng khác nhau.

Nhóm phát hiện ra rằng, sơn của họ có thể giữ cho các bề mặt mát hơn khoảng 10,6 độ C so với môi trường xung quanh vào ban đêm và mát hơn 4,4 độ C so với môi trường xung quanh trong khi mặt trời mạnh, vào khoảng giữa trưa.

Tuy nhiên, sơn này cũng làm giảm nhiệt độ trong mùa đông. Các nhà nghiên cứu hiện đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho loại sơn cực kỳ trắng và mát này.

Hiện nay, các loại sơn chống nhiệt trên thị trường mới chỉ phản xạ 80% đến 90% ánh sáng mặt trời và không thể làm cho bề mặt mát hơn môi trường xung quanh. Nhóm các nhà khoa học tại Purdue cho biết hai đặc điểm khiến loại sơn này trở nên siêu trắng đó là nồng độ rất cao của một hợp chất hóa học gọi là bari sulfat - được sử dụng trong giấy ảnh và mỹ phẩm, và các kích thước hạt khác nhau của bari sulfat trong sơn. Họ đang hợp tác với một công ty sản xuất sơn để sớm mang sản phẩm ra thị trường.

Cập nhật: 23/09/2021 Theo Tiền Phong/VnReview