Để giảm tình trạng đảo nhiệt đô thị (urban heat island) – hiệu ứng một vùng đô thị ấm hơn đáng kể so với các khu vực ngoại ô xung quanh – các chuyên gia thuộc Đại học Stanford (Mỹ) đã tạo ra hệ thống tản nhiệt thụ động có khả năng kéo giảm nhiệt độ của bất kỳ cấu trúc nào nó bao phủ, mà không phải tốn điện.

Công bố trên tạp chí Nature, nhóm nghiên cứu cho biết cơ chế hoạt động của hệ thống này là hấp thụ nhiệt và phản chiếu chúng trở lại không trung, hiệu quả ngay cả trong trường hợp bị chiếu ánh nắng trực tiếp. Vật liệu làm mát gồm 7 lớp xen kẽ giữa hafnium ôxít (HfO2) – chất trơ được dùng nhiều trong vật liệu bán dẫn, lớp phủ quang học – và silicon điôxít (SiO2), đặt trên một lớp bạc mỏng. Về nguyên tắc hoạt động, bộ tản nhiệt này được thiết kế với tính năng như một chiếc gương có thể phản chiếu tới 97% ánh nắng dội vào, cho phép nó tự làm mát khi hạ nhiệt đến khoảng 5oC, kể cả những thời điểm nắng gắt nhất trong ngày.

Trong thử nghiệm thực tế kéo dài 5 tiếng ngoài trời, hệ thống tản nhiệt mới đã giúp nhiệt độ bên trong cấu trúc mà nó che chắn giảm thấp hơn 4,9oC so với nhiệt độ bên ngoài mà không cần sử dụng nguồn điện. Theo tính toán của các kỹ sư, nếu sử dụng hệ thống tản nhiệt này cho một tòa nhà thương mại ba tầng với diện tích phần mái là 1.600 m2, thì mỗi năm sẽ tiết kiệm được khoảng 118.500 kWh điện. Một ưu điểm khác nữa của hệ thống làm mát thụ động là nó không đẩy lượng nhiệt hấp thụ được sang môi trường xung quanh mà tống chúng vào vũ trụ. Theo các chuyên gia, vũ trụ hầu như là không gian rỗng có nhiệt độ trung bình chỉ dưới 3 độ K (khoảng -270oC), đồng nghĩa nó có khả năng tích trữ hơi nóng vô tận.

Mặc dù thử nghiệm mang lại kết quả khả quan, nhưng các nhà khoa học cho biết nguyên mẫu vật liệu mới hiện chỉ có kích cỡ tương đương một chiếc bánh pizza. Do đó, họ đang nghiên cứu cải tiến để tạo ra hệ thống tản nhiệt lớn hơn nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế ở phạm vi thương mại. Nếu thành công, các nhà khoa học hy vọng kỹ thuật làm mát này có thể mang đến giải pháp mới trong lĩnh vực bảo quản thực phẩm, làm lạnh vắc-xin đồng thời nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân tại những vùng nhiệt đới thường xuyên chịu nắng nóng. Ngoài ra, nếu được thương mại hóa với chi phí thấp, kỹ thuật này hứa hẹn sẽ làm thay đổi nhu cầu sử dụng năng lượng của thế giới, đặc biệt là ở khía cạnh làm mát.

MAI QUYÊN
(Theo Discovery News, independentaustralia)