Lớp phủ mái nhà thông minh giúp điều hòa nhiệt độ
Nhóm kỹ sư đến từ phòng thí nghiệm Berkeley phát triển lớp phủ mái nhà có thể khiến tòa nhà trở nên ấm hơn hoặc mát hơn tùy theo thời tiết.
Khi trời nóng, vật liệu phản xạ ánh sáng Mặt trời và nhiệt độ. Tuy nhiên, tính năng làm mát thông qua phản xạ này tự động ngừng vào mùa đông. Nhờ đó, vật liệu mới giúp giảm mức năng lượng cần dùng để sưởi ấm và làm mát.
Mẫu vật lớp phủ TARC. (Ảnh: Thor Swift/Phòng thí nghiệm Berkeley)
Hệ thống làm mát qua phản xạ hoạt động bằng cách hút bức xạ nhiệt ra khỏi tòa nhà và phát tán vào không trung. Do những bước sóng này có thể truyền qua khí quyển, nhiệt lượng sẽ tản vào không gian ngay lập tức. Các phiên bản khác sử dụng bề mặt phản xạ như sơn siêu trắng để phân tán ánh sáng Mặt trời và nhiệt lượng, giúp tòa nhà mát hơn. Tuy những hệ thống như vậy hoạt động tốt trong việc làm mát nhà vào mùa hè, chúng cũng khiến ngôi nhà lạnh hơn vào mùa đông.
Trong nghiên cứu mới công bố hôm 16/12 trên tạp chí Science, nhóm kỹ sư ở Phòng thí nghiệm Berkeley phát triển lớp phủ tự động chuyển sang giữ nhiệt khi nhiệt độ giảm. Họ gọi vật liệu này là lớp phủ phản xạ tùy chỉnh theo nhiệt độ (TARC). Chìa khóa của công nghệ này là hợp chất kỳ lạ mang tên vanadium dioxide (VO2). Năm 2017, nhóm nghiên cứu phát hiện đặc điểm khác thường của VO2. Khi đạt 67 độ C, vật liệu sẽ dẫn điện nhưng không truyền nhiệt, trái với quy luật vật lý đã biết.
Ý tưởng của nhóm nghiên cứu là khi thời tiết ấm lên, vật liệu sẽ hấp thụ và phản xạ ánh sáng. Nhưng khi thời tiết lạnh, vật liệu sẽ cho phép nhiệt truyền thẳng từ Mặt trời tới tòa nhà. Các nhà nghiên cứu thử nghiệm với các tấm TARC mỏng cỡ hai centimet vuông, sau đó so sánh với mẫu vật liệu mái màu sẫm và trắng. Họ dùng thiết bị không dây để đo thay đổi ở ánh sáng trực tiếp và nhiệt độ.
TARC hoạt động tốt ngoài dự kiến. Theo kết quả đo, TARC phản xạ khoảng 75% ánh sáng Mặt trời bất kể thời tiết, nhưng khi nhiệt độ xung quanh trên 30 độ C, vật liệu tản bớt 90% nhiệt lượng vào không trung. Nếu thời tiết lạnh dưới 15 độ C, TARC chỉ tản bớt khoảng 20% nhiệt lượng. Sử dụng dữ liệu thu thập được, nhóm nghiên cứu mô phỏng cách TARC hoạt động quanh năm ở 15 vùng khí hậu khác nhau trên khắp nước Mỹ và ước tính một hộ gia đình ở Mỹ có thể tiết kiệm trung bình khoảng 10% tiền điện nhờ sử dụng TARC.
Nhóm nghiên cứu cho biết, TARC có thể điều chỉnh để dùng như vật liệu điều hòa nhiệt độ trên xe hơi, thiết bị điện tử, vệ tinh, thậm chí vải may lều hoặc quần áo. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu sẽ tiến hành thí nghiệm sử dụng nguyên mẫu TARC lớn hơn để kiểm tra tính thực tiễn khi dùng vật liệu làm lớp phủ mái nhà.
"Áo điều hòa" hòa giúp người lao động Nhật Bản hạ nhiệt trong mùa hè oi bức
Một loại áo trông có vẻ không thời trang lắm, căng phồng khi mặc vào vì có hai chiếc quạt bên trong, nhưng lại đang rất hút khách tại Nhật vì giúp người dân nơi này giải nhiệt mùa hè.
Đường hầm gió tốc độ 37.000km/h của Trung Quốc dự kiến sẽ sẵn sàng vào năm tới
Đường hầm gió siêu thanh (hoặc siêu tốc) được thiết kế để mô phỏng cho các phương tiện di chuyển với tốc độ lên đến Mach 30 ở độ cao từ ở độ cao từ 40km đến 100km.
Vật liệu nhẹ nhất thế giới, nhẹ hơn cả không khí nay đã có thể in 3D
Việc có thể in 3D thành công sử dụng loại vật liệu nhẹ nhất thế giới - graphene aerogel hứa hẹn sẽ mở ra một chương mới cho ngành công nghiệp vật liệu.
Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai
Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.
WaterLight - Đèn xách tay có thể sạc bằng nước muối hoặc nước tiểu
E-Dina là một công ty start-up của Colombia, chuyên về mảng năng lượng tái tạo, đã phát triển một loại đèn không dây mới với tên gọi WaterLight.
Các nhà khoa học Nhật cấy ghép máy móc vào gián, bắt chúng phải phục vụ con người
Nhóm nghiên cứu cho biết, những con gián cyborg (nửa gián nửa máy) này có thể vận chuyển đổ đạc xung quanh nhà, vẽ mọi thứ trên giấy, .v.v.v
