Vật liệu thông minh có thể giúp các tòa nhà tự điều chỉnh nhiệt độ

Vật liệu trang bị trên cửa sổ có thể tự điều chỉnh kích thước để cho phép hơi nóng vào nhiều hơn khi trời lạnh và chặn tia nắng khi trời nóng.

Hướng nghiên cứu mở ra tương lai trong việc tạo ra những ngôi nhà có khả năng tự điều chỉnh nhiệt độ theo môi trường.

Các nhà nghiên cứu từ ĐH RMIT (Úc) vừa phát triển loại vật liệu cực mỏng mới, có thể phản ứng với hơi nóng và khí lạnh, mở đường cho “cửa sổ thông minh”.

Loại vật liệu phủ này có thể tự điều chỉnh độ dày mỏng với kích thước nhỏ hơn sợi tóc người hàng ngàn lần. Việc tự điều chỉnh sẽ cho phép hơi nóng vào nhiều hơn khi trời lạnh và chặn tia nắng khi trời nóng.

Cửa sổ thông minh có khả năng tự điều chỉnh nhiệt độ bên trong toà nhà một cách tự nhiên, đem đến những lợi ích về mặt môi trường to lớn và tiết kiệm tài chính đáng kể.

Theo PGS Madhu Bhaskaran, trường ĐH RMIT, phát minh quan trọng này sẽ giúp đáp ứng nhu cầu năng lượng tương lai, đồng thời tạo ra những toà nhà tự thay đổi nhiệt độ.

“Phát minh này có thể sử dụng trong cửa sổ thông minh, ngăn hơi nóng vào mùa hè và giữ nhiệt bên trong khi thời tiết mát lên. Chúng ta mất hầu hết năng lượng dành cho các toà nhà vào cửa sổ. Điều này khiến việc duy trì toà nhà ở một nhiệt độ nhất định rất lãng phí” - PGS Madhu cho biết thêm.

Công nghệ này có khả năng sẽ giảm chi phí vào máy điều hoà không khí và máy sưởi, đồng thời cũng sẽ giảm đáng kể dấu chân carbon của các toà nhà lớn nhỏ khác nhau.

Báo cáo cho thấy Toà nhà Empire State của New York tiết kiệm 2,4 triệu đô la Mỹ tiền năng lượng và cắt giảm khoảng 4000 m³ lượng khí thải nhà kính sau khi lắp cửa sổ thông minh. Tuy nhiên, công nghệ kính tiêu chuẩn của tòa nhà này vẫn còn thất thoát năng lượng.

PGS Madhu Bhaskaran cho rằng, toà nhà Empire Building dùng kính tiêu chuẩn vẫn cần năng lượng vận hành. Trong khi đó, vật liệu phủ của nhóm nghiên cứu không cần năng lượng và phản ứng trực tiếp với thay đổi nhiệt độ.

Ông Mohammad Taha - người đồng nghiên cứu và là nghiên cứu sinh, cho biết dù loại vật liệu phủ phản ứng với nhiệt độ, nó cũng có thể tắt dễ dàng với một thiết bị chuyển đơn giản.

“Thiết bị chuyển này tương tự như dimmer (thiết bị dùng để điều chỉnh độ sáng của đèn hay tốc độ của quạt) và có thể dùng để kiểm soát mức độ xuyên thấu trên cửa sổ, và vì vậy có thể kiểm soát cường độ ánh sáng trong phòng. Điều này có nghĩa người dùng hoàn toàn tự do vận hành cửa sổ theo nhu cầu của mình”- ông Mohammad.

Hiện, nhóm nghiên cứu đang tìm cách đưa công nghệ này vào thực tế càng sớm càng tốt. Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng Nghiên cứu nano siêu nhỏ cực kỳ hiện đại của Đại học RMIT (Úc) với đồng nghiệp từ Đại học Adelaide, được sự hỗ trợ của Hội đồng Nghiên cứu Úc. Kết quả nghiên cứu của nhóm đã được công bố trên ấn phẩm khoa học Scientific Reports - Nature.

Theo Khampha.vn