Tin tứcSơn "siêu trắng" khác gì sơn trắng?
Kết quả nghiên cứu tại Đại học Purdue ở bang Indiana, Mỹ về loại sơn “siêu trắng” vừa được chế tạo cho thấy khả năng phản xạ lại ánh sáng Mặt trời của loại sơn này lên đến hơn 98%.
Theo các nhà khoa học, điều này có nghĩa loại sơn mới khi được đưa vào sử dụng có thể giúp tiết kiệm đáng kể năng lượng làm mát các tòa nhà và là giải pháp tiềm năng cho vấn đề biến đổi khí hậu.
Trên thực tế, việc sơn trắng khu vực tầng mái của các tòa nhà - giải pháp giúp làm mát, giảm hấp thụ bức xạ Mặt trời đã được triển khai ở nhiều công trình tại một số thành phố lớn trên thế giới.
Theo giáo sư Xiulin Ruan - trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học Purdue ở vùng Tây West Lafayette, bang Indiana (Mỹ), các loại sơn trắng hiện nay được bày bán trên thị trường có thể kéo giảm 80 - 90% lượng hấp thụ bức xạ Mặt trời.
“Đây là vấn đề không nhỏ chút nào, vì mỗi khi giảm được thêm 1% bức xạ, tức là chúng ta đã tiết kiệm được 10 watt điện năng tiêu thụ để làm mát trên một mét vuông. Từ đó, nếu chúng ta sử dụng loại sơn siêu trắng mới - với độ phản xạ ánh nắng Mặt trời là hơn 98% - trên một bề mặt rộng khoảng gần 100 mét vuông thì số điện năng tiết kiệm là 10 kW. Hiệu quả làm mát này mạnh hơn công suất của hầu hết tất cả các loại máy điều hòa nhiệt độ đang sử dụng hiện nay”, ông Ruan giải thích.
Sơn “siêu trắng” được chế tạo như thế nào?
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.
Loại sơn “siêu trắng” mới có chứa thêm hợp chất barium sulfate - vốn thường được sử dụng để làm giấy in ảnh và có trong một số loại mỹ phẩm.
Giáo sư Xiulin Ruan cho biết: “Chúng tôi sử dụng hạt barium sulfate với nồng độ rất cao và hạt trong sơn cũng được tổng hợp với các kích thước khác nhau. Ánh sáng Mặt trời có nhiều màu khác nhau và độ dài các bước sóng khác nhau. Ngoài ra, khả năng phản xạ ánh sáng phụ thuộc vào kích thước của hạt, do đó chúng tôi sử dụng nhiều kích thước hạt khác nhau để phù hợp với các loại bước sóng khác nhau.”
Giải pháp cho vấn đề biến đổi khí hậu?
Thực tế, việc sơn khu vực tầng mái của tòa nhà bằng loại sơn trắng giúp phản xạ ánh nắng Mặt trời là giải pháp đơn giản giúp tiết kiệm năng lượng và kéo giảm biến đổi khí hậu ở các đô thị lớn.
Tại New York (Mỹ), có đến hơn 900 ngàn mét vuông diện tích phần mái ở các tòa nhà cao tầng được phủ sơn trắng giúp giảm nhiệt. Trong khi đó, bang California cũng đã bổ sung thêm một số quy chuẩn xây dựng nhằm khuyến khích sử dụng sơn trắng tại phần mái của các tòa nhà.
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.
Lợi ích chính xác của việc sử dụng sơn trắng và siêu trắng vẫn còn cần tiếp tục nghiên cứu và công nhận, tuy nhiên loại sơn mới được kỳ vọng sẽ giúp làm các tòa nhà, cao ốc, giảm bớt nhu cầu sử dụng máy điều hòa, từ đó kéo giảm việc sử dụng năng lượng. Ngoài ra, việc sử dụng nước để làm mát tại các thành phố từ đó cũng được kéo giảm.
“Theo tính toán sơ bộ của chúng tôi, thì nếu chúng ta chỉ cần bao phủ khoảng 1% diện tích bề mặt Trái đất bằng loại sơn mới này thì nhiệt độ Hành tinh xanh sẽ được kéo giảm đáng kể. Đây sẽ là giải pháp tiềm năng cho việc xử lý vấn đề biến đổi khí hậu đang gia tăng như hiện nay. 1% diện tích bề mặt Trái đất có thể là tại các khu vực địa hình núi đá hiểm trở và không có người sinh sống”, giáo sư Ruan nhận định.
Ai sẽ mua được sơn siêu trắng?
Nhóm nghiên cứu hiện đang làm việc với các công ty sản xuất sơn để tiến hành sản xuất trên diện rộng, cung cấp đến tay người tiêu dùng. Họ cho rằng về mặt chi phí sản xuất thì sơn siêu trắng cũng tương đương với các loại sơn trắng khác trên thị trường.
Giáo sư Ruan cho biết thêm: "Chúng tôi đã nhận được yêu cầu từ một viện bảo tàng mong muốn trưng bày loại sơn siêu trắng mới này ngay bên cạnh mẫu sơn có màu đen nhất hiện nay.”
Lớp sơn phủ “siêu đen” nói trên là kết quả của thí nghiệm khoa học năm 2014, có tên gọi Vantablack. Đây là loại sơn có khả năng phản xạ ánh sáng kém, hấp thụ gần như hoàn toàn tất cả các loại ánh sáng và có công dụng trái ngược với loại sơn siêu trắng mới.
Vantablack được ứng dụng trong các loại kính thiên văn, ví dụ như được dùng để hấp thụ các loại ánh sáng “đi lạc” có thể gây ra sai sót khi đang thực hiện đo lường ánh sáng từ các đối tượng khác nhau trong chiều không gian sâu. Hiện Vantablack đã được mua độc quyền bởi nhà điêu khắc nổi tiếng Anish Kapoor và được sử dụng “như một vật liệu nghệ thuật”. Điều này đã làm dấy lên không ít tranh cãi trong giới nghệ thuật.
Tuy nhiên, công ty phát triển Vantablack là Surrey NanoSystems cho biết thỏa thuận mua độc quyền với Anish Kapoor sẽ không làm ảnh hưởng đến việc trưng bày hai loại sơn là siêu đen và siêu trắng ở cạnh nhau trong bảo tàng.
“Đây không phải nghệ thuật. Chúng tôi muốn xem chúng như lần trưng bày với mục đích giáo dục dành cho người yêu thích khoa học và công nghệ ẩn sau những giới hạn của ánh sáng và bóng tối”, đại diện công ty Surrey NanoSystems phát biểu.
Về câu hỏi liệu sơn siêu trắng mới có được sản xuất cho tất cả mọi người hay không, giáo sư Ruan - trưởng nhóm nghiên cứu - cho biết điều này phụ thuộc vào công ty sản xuất sơn trong tương lai, nhưng ông hy vọng tất cả mọi người đều được trải nghiệm loại sơn mới nhiều lợi ích này.
