Qua kiểm nghiệm thực tế, áo choàng đã giữ cho nhiệt độ bên trong xe ô tô ở mức 23 độ C, thấp hơn 8 độ C so với môi trường xung quanh và thấp hơn 28 độ C so với nhiệt độ bên trong xe không che phủ.
Nhiều người đã cảm nhận được cái nóng khủng khiếp mỗi khi bước vào chiếc xe ô tô phơi nắng cả ngày của mình trong những ngày hè. Nhưng một loại vải mới giúp ô tô và các đồ vật khác mát mẻ vào mùa hè và ấm áp vào mùa đông.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một nguyên mẫu của loại vải để may chiếc “áo choàng nhiệt” giúp giữ cho không gian bên dưới nó không bị quá nóng hoặc quá lạnh. Chiếc áo choàng, được mô tả trong Device ngày 11 tháng 7, không yêu cầu nguồn điện bên ngoài, điều này có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng liên quan đến hệ thống sưởi và làm mát.
Trên toàn cầu, hoạt động sưởi ấm và làm mát chiếm 38% năng lượng sử dụng tại các tòa nhà và 12% tổng lượng tiêu thụ năng lượng.
Trong nghiên cứu mới, Kehang Cui, kỹ sư ở Đại học Giao thông Thượng Hải và cộng sự chế tạo áo choàng hai lớp. Lớp ngoài làm từ sợi silica trắng phản chiếu ánh sáng khả kiến, phủ boron nitride lục giác, vật liệu gốm phản chiếu ánh sáng cực tím và giúp tản nhiệt. Kết hợp với nhau, sợi silica và boron nitride phản chiếu 96% ánh sáng Mặt trời. Cùng lúc, lớp ngoài hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh và phát năng lượng dưới dạng ánh sáng hồng ngoại, góp phần hạ thấp nhiệt độ ở bên dưới áo choàng thông qua quá trình mang tên làm mát bằng bức xạ.
Tuy lớp ngoài giữ bề mặt bên dưới áo choàng mát hơn trong thời gian dài so với khu vực không che phủ, chỗ được che vẫn chậm rãi ấm dần trong ngày. Lớp bên trong làm từ giấy nhôm giúp giữ ấm bề mặt vào ban đêm bằng cách giữ lại một phần nhiệt đó, tương tự chăn giữ nhiệt khẩn cấp.
Aaswath Raman, nhà vật lý ứng dụng tại UCLA, người không tham gia nghiên cứu, cho biết các vật liệu như áo choàng nhiệt này có thể giúp chúng ta thoải mái trong các đợt nắng nóng đồng thời giảm lượng khí thải carbon dioxide liên quan đến điện được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ.
Nhóm nghiên cứu kiểm tra độ bền của áo choàng trong một số điều kiện cực hạn. Họ nung lớp vải ở 800 độ C, phơi nó trong môi trường cực lạnh bằng cách nhúng vào nitơ lỏng, trải qua rung động tương tự phóng tên lửa, tạt axit và phun lửa từ đèn khò... Tất cả đều không làm thay đổi cấu trúc hay hiệu suất của vật liệu. Độ bền này cho phép ứng dụng vật liệu trên tàu vũ trụ hoặc môi trường ngoài hành tinh.
Để kiểm tra lớp vải trong thực tế, Cui và đồng nghiệp tạo ra nguyên mẫu áo choàng kích thước thật và kiểm tra với xe điện.
Vào một ngày mùa hè ở Thượng Hải, áo choàng giữ nhiệt độ xe ở 23 độ C, thấp hơn 8 độ C so với môi trường xung quanh và thấp hơn 28 độ C so với nhiệt độ bên trong xe không che phủ. Áo choàng cũng giữ cho xe ấm hơn 5 độ C so với nhiệt độ bên ngoài vào đêm đông.
Chiếc áo choàng “chắc chắn cho thấy khả năng tiết kiệm năng lượng, nhưng bước tiếp theo là chúng tôi muốn chứng minh nó trong các thử nghiệm thực địa quy mô lớn hơn, chẳng hạn như mái nhà, để xem tác động đối với cuộc sống hàng ngày của chúng ta”, Cui nói.
Theo Science News
