Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
Tìm kiếm
Tìm kiếm
Hình ảnh liên kết
Liên kết webiste trong tỉnh
Liên kết webiste các tỉnh
Lượt truy cập

 

 Nội dung

 
​Vật liệu biến đổi mới có thể làm mát mái nhà mà không cần năng lượng   10-03-2017
Một nhóm kỹ sư Đại học Colorado, tại Boulder (CU, Boulder) đã phát triển một vật liệu biến đổi có các tính chất khác thường, không có trong tự nhiên - để dùng làm một loại hệ thống điều hòa không khí cho các cấu trúc. Nó có khả năng làm mát vật thể ngay cả dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp mà không hề dùng đến năng lượng và nước.
New engineered material can cool roofs.jpg 
Các nhà nghiên cứu Đại học Colorado tại Boulder trình diễn vật liệu biến đổi mới của họ. Ảnh: Đại học Colorado tại Boulder

Khi áp dụng cho một bề mặt, lớp màng của siêu vật liệu này làm mát vật thể ở bên dưới bằng cách phản chiếu lại một cách hiệu quả năng lượng mặt trời đến ngược vào không gian, đồng thời cho phép bề mặt thiết lập nhiệt độ riêng của nó ở dạng bức xạ nhiệt hồng ngoại.

Vật liệu mới này có thể cung cấp một phương tiện làm mát bổ sung thân thiện với môi trường cho các nhà máy nhiệt điện, mà hiện nay đòi hỏi một lượng lớn nước và điện để duy trì nhiệt độ hoạt động của máy móc.

Vật liệu lai giữa kính và polymer của các nhà nghiên cứu chỉ dày 50 micromet - mỏng hơn một chút so với các lá nhôm có trong một nhà bếp - và có thể sản xuất trên cuộn, nhờ đó làm cho nó trở thành một công nghệ quy mô lớn có tiềm năng khả thi cho hai ứng dụng dân cư và ứng dụng thương mại .

Vật liệu tận dụng quá trình làm mát bức xạ thụ động, quá trình mà vật thể thiết lập nhiệt một cách tự nhiên dưới dạng bức xạ hồng ngoại, mà không tiêu thụ năng lượng. Bức xạ nhiệt giúp làm mát tự nhiên vào ban đêm và được sử dụng để làm mát khu dân cư tại một số khu vực, nhưng làm mát vào ban ngày thì là một thử thách. Đối với một cấu trúc tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, thì ngay cả một lượng nhỏ năng lượng mặt trời được hấp thụ trực tiếp cũng đủ để bất hoạt sự bức xạ thụ động.

Thách thức đối với các nhà nghiên cứu tại CU Boulder là tạo ra một loại vật liệu có thể cung cấp một vật liệu hai trong một: phản xạ bất kỳ tia mặt trời nào đến trở lại khí quyển đồng thời vẫn cung cấp một phương tiện thoát cho bức xạ hồng ngoại. Để giải quyết điều này, các nhà nghiên cứu đã nhúng các vi hình cầu thủy tinh tán xạ hồng ngoại vào trong một màng polymer, sau đó thêm một lớp phủ bạc mỏng bên dưới để đạt được độ phản xạ quang phổ tối đa.

Trong các kiểm tra thực địa tại Boulder, Colorado và Cave Creek, Arizona, siêu vật liệu này đã chứng minh thành công công suất làm mát bức xạ trung bình của nó, hơn 110W/m2 trong liên tục 72 giờ và hơn 90W/m2 trong ánh sáng mặt trời trực tiếp, vào buổi trưa. Công suất làm mát này tương đương với công suất phát điện sử dụng tế bào năng lượng mặt trời trong khu vực tương tự, nhưng việc làm mát bức xạ có lợi thế là chạy cả ngày lẫn đêm liên tục.

"Chỉ cần 10 đến 20 mét vuông vật liệu này trên mái nhà là có thể làm mát một ngôi nhà trong mùa hè," Gang Tan, một giáo sư tại trường Đại học Wyoming và là đồng tác giả của bài nghiên cứu, cho biết.

Ngoài việc hữu ích cho việc làm mát các tòa nhà và các nhà máy điện, vật liệu còn có thể giúp cải thiện hiệu quả và tuổi thọ của các tấm pin mặt trời. Trong ánh sáng mặt trời trực tiếp, các tấm pin có thể bị quá nóng, đến nhiệt độ cản trở khả năng chuyển đổi tia mặt trời thành điện.

"Chỉ cần áp dụng vật liệu này lên bề mặt của một tấm pin năng lượng mặt trời, chúng ta có thể làm mát tấm pin và phục hồi thêm hiệu suất năng lượng từ 1 đến 2%", phó giáo sư Xiaobo Yin tại CU, Boulder, cho biết. "Điều đó tạo nên sự khác biệt lớn ở quy mô."

Các kỹ sư đã xin bằng sáng chế cho công nghệ này và đang làm việc với Văn phòng chuyển giao công nghệ CU Boulder để khám phá các ứng dụng thương mại tiềm năng. Họ lên kế hoạch để tạo ra một trang trại làm mát 200 mét vuông đầu tiên ở Boulder vào năm 2017.

"Ưu điểm chính của công nghệ này là nó hoạt động 24/7 mà không cần sử dụng điện hoặc nước," Yang cho biết: "Chúng tôi vui mừng về những cơ hội khám phá các ứng dụng tiềm năng trong ngành công nghiệp năng lượng, hàng không, nông nghiệp và nhiều hơn nữa."

Thanh Vân (ScienceDaily)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
  • Khen thưởng các đảng viên hoàn...
  • Phó Bí thư Đảng ủy Khối các cơ...
  • Đồng chí Phạm Văn Sáng, Bí thư...
  • Đồng chí Nguyễn Minh Thanh, Ph...
  • Hội nghị tổng kết công tác xây...
  • Đồng chí Phạm Văn Sáng, Bí thư...
  • Những cá nhân tiêu biểu trong ...
  • PGS.TS Phạm Văn Sáng trao Bằng...
  • 5 tập thể tiêu biểu dược UBND ...
  • 9 tập thể lao động xuất sắc đư...
 

 Video Clip

 
VIDEO CLIP
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)