LOẠI SƠN TRẮNG NHẤT THẾ GIỚI

Công thức sơn mới này giúp phản chiếu tới 98.1% ánh sáng mặt trời, đây là tỷ lệ phản chiếu ánh sáng mặt trời cao nhất đối với một loại sơn từ trước tới nay.

Xiulin Ruan, giáo sư kỹ thuật cơ khí của Đại học Purdue, đã giữ kỷ lục về mẫu sơn trắng nhất trong phòng thí nghiệm của mình. (Đại học Purdue / Jared Pike)

 

Màu sơn trắng nhất thế giới đã được tạo ra bằng cách cải tiến công thức của một loại sơn cực trắng do các nhà nghiên cứu tại Đại học Purdue ở Indiana (Hoa Kỳ) phát triển vào tháng 10 năm ngoái. Loại sơn này sẽ là giải pháp đơn giản và rẻ tiền để làm mát các tòa nhà khi sử dụng để sơn mái.

Độ trắng cực cao của loại sơn này là do hàm lượng Bari sunfat rất cao, đây cũng là thành phần chính trong giấy ảnh và mỹ phẩm. Nó dường như là bản sao màu trắng gần nhất với Vantablack, là một trong những chất đen nhất được biết đến được phát triển vào năm 2014 bởi Surrey NanoSystems có trụ sở tại Vương quốc Anh. Các hạt Bari sunfat trong sản phẩm có kích thước khác nhau và điều đó mang lại cho nó sự tán xạ ánh sáng phổ rộng nhất và góp phần vào độ phản xạ cao của nó.

Lớp sơn trắng mới phản chiếu tới 98,1% ánh sáng mặt trời, đây là một cải tiến đáng kể so với con số 95,5% của loại sơn được tạo ra bởi chính nhóm nghiên cứu này vào năm ngoái. Loại sơn trước đó mà nhóm đã tạo ra là một công thức dựa trên canxi cacbonat.

 

 

Lớp sơn này cũng giúp cho các bề mặt mát hơn. Các nhà khoa học khẳng đinh việc phủ sơn các tòa nhà dân cư và thương mại bằng sản phẩm này sẽ làm giảm nhu cầu sử dụng điều hòa không khí.

Ông Xiulin Ruan, giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Purdue, người tại ra loại sơn này nói rằng công nghệ sơn mới có thể được ứng dụng rộng rãi đối với những khu vực nóng hơn, nghèo hơn, nơi điều hòa không khí không được phổ biến, chẳng hạn như Ấn Độ và Châu Phi. Ông ước tính, nếu một mái nhà khoảng 90m2 được phủ bằng công thức sơn mới, nó sẽ dẫn đến việc làm mát thông thường là 10kW. Đó là công suất mạnh hơn so với máy điều hòa không khí trung tâm gia đình thông thường.

 

Nguồn: © Đại học Purdue / Joseph Pe People’s
Một camera hồng ngoại cho thấy cách một mẫu sơn trắng trắng nhất (hình vuông màu tím đậm ở giữa) thực sự làm mát bảng dưới nhiệt độ môi trường, điều mà ngay cả các loại sơn thương mại ‘chống nhiệt’ cũng không làm được

 

Trong các thực nghiệm vào mùa xuân ở Indiana, nhóm nghiên cứu của Purdue phát hiện ra rằng sơn của họ giữ cho bề mặt mát hơn 10,5 °C so với môi trường xung quanh vào ban đêm và vào buổi trưa, nó giữ cho bề mặt mát hơn 4,5 °C. Ngược lại, sơn trắng thương mại làm tăng nhiệt độ bề mặt lên 6,8 °C. Tuy nhiên, tác dụng làm mát của lớp phủ cũng hoạt động trong mùa đông. Trong các thử nghiệm ngoài trời với nhiệt độ môi trường xung quanh là 6 °C, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng sơn đã làm giảm nhiệt độ mẫu xuống 10 °C.

Phần lớn sơn trắng trên thị trường sử dụng oxit titan làm chất độn và phản xạ 80–90% ánh sáng mặt trời. Ruan giải thích: “Điều đó có nghĩa là những sản phẩm này hấp thụ 10–20% ánh sáng mặt trời. “Chúng tôi đã xem xét các loại sơn thương mại màu trắng có sẵn để xem chúng tôi có thể làm gì khác biệt và muốn đưa ra một công nghệ nano tốt hơn”. Và loại sơn này là thành quả của 6 năm nghiên cứu của nhóm ông.

Sản phẩm này vẫn đang tiếp tục được ông Ruan và nhóm của ông tiếp tục cải tiến. Họ cũng đang xin cấp bằng sáng chế cho sản phẩm này, trong 1-2 năm tới sản phẩm này có thể đưa ra thị trường, ông lưu ý rằng bari sunfat rẻ hơn một chút so với oxit titan, vì vậy chi phí sẽ tương tự như các loại sơn trắng truyền thống. Đơn xin cấp bằng sáng chế cho công thức sơn này đã được nộp thông qua Văn phòng Thương mại hóa Công nghệ của Quỹ Nghiên cứu Purdue. Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Làm mát tại Đại học Purdue và Văn phòng Nghiên cứu Khoa học Không quân thông qua Chương trình Thiết bị Nghiên cứu Đại học Quốc phòng (Grant No.427 FA9550-17-1-0368). Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Purdue’s FLEX, phòng thí nghiệm Ray W. Herrick và Trung tâm Công nghệ Nano Birck.

Nhà hóa học và giáo sư khoa học vật liệu của Đại học bang Oregon, Mas Subramanian, người không tham gia vào nghiên cứu nhấn mạnh rằng: Nhóm nghiên cứu Purdue không tạo ra sắc tố mới. Tính chất hóa học của Bari sunfat như một chất màu trắng đã được biết đến từ thế kỷ 18. Ông nói với Chemistry World: “Bari sunfat đã được biết đến trong nhiều thế kỷ, nhưng chúng đã được điều chỉnh kích thước hạt và tạo ra một cấu trúc vi mô có thể phản xạ nhiệt tốt hơn. “Đây không phải là một bước đột phá, nhưng đây là một tiến bộ đáng kể trong công nghệ phủ phản quang.”

David Darling, Phó chủ tịch phụ trách các vấn đề sức khỏe, an toàn và môi trường tại Hiệp hội Sơn phủ Hoa Kỳ cũng chỉ ra rằng các vấn đề về môi trường, sức khỏe và an toàn liên quan đến lớp phủ như vậy sẽ cần được xem xét kỹ trước khi đưa nó ra thị trường.

 

Nguồn:

1: Chemistryworld (The whitest white paint ever is also the coolest | Research | Chemistry World)

2: Purdue University (The whitest paint is here – and it’s the coolest. Literally. – Purdue University News)

 

Về Đại học Purdue: Đại học Purdue là cơ sở nghiên cứu công lập hàng đầu đang phát triển các giải pháp thiết thực cho những thách thức khó khăn nhất hiện nay. Được US News & World Report xếp hạng là Đại học có tính đổi mới thứ 5 ở Hoa Kỳ, Purdue mang đến những nghiên cứu thay đổi thế giới và khám phá ngoài thế giới. Cam kết học tập thực hành và trực tuyến, trong thế giới thực, Purdue cung cấp một nền giáo dục biến đổi cho tất cả mọi người. Cam kết về khả năng chi trả và khả năng tiếp cận, Purdue đã cố định học phí và hầu hết các khoản phí ở các cấp độ 2012-13, tạo điều kiện cho nhiều sinh viên tốt nghiệp mà không bị gánh nặng về khoảng nợ lớn trong thời gian học đại học. Thông tin chi tiết bạn có thể tham khảo tại: https://purdue.edu/.