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.
Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?
Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?
Công nghệ nano và những ứng dụng của công nghệ nano
Thuật ngữ công nghệ Nano (nano technology) chỉ việc nghiên cứu, học tập, tổng hợp và sử dụng các loại vật liệu, thiết bị hay kể cả các hệ thống có kích thước cỡ nano (1 phần tỷ mét).
Nano trong một thế giới cực nhỏ
Khoa học và công nghệ nano (nanoscience and nanotechnology) là một bộ môn khảo sát, tìm hiểu đặc tính những vật chất cực nhỏ, để thao tác (manipulate), chồng chập những vật chất này, xây dựng vật thể to hơn.
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.
"Trí tuệ nhân tạo" AlphaGo là gì mà khiến con người thán phục?
AlphaGo là gì? Tại sao AlphaGo lại được nhiều người quan tâm như vậy? Điều gì đã khiến cho bộ máy nhân tạo AlphaGo chiến thắng một kiện tướng cờ vây nhiều năm kinh nghiệm?
Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu
Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ UT Dallas mới đây đã biến những chiếc điện thoại cầm tay thành thiết bị giúp người dùng có thể nhìn xuyên thấu mọi chất liệu như tường, gỗ, nhựa, giấy…
