Giữa thời điểm biến đổi khí hậu và khan hiếm nước đang trở thành thách thức toàn cầu, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Sydney hợp tác với công ty khởi nghiệp Dewpoint Innovations đã phát triển thành công một loại vật liệu phủ mới mang tính cách mạng.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Advanced Functional Materials.

Loại vật liệu phủ này không chỉ giúp giảm nhiệt độ trong nhà tới 6°C so với bên ngoài mà còn tự động ngưng tụ hơi ẩm trong không khí thành nước, tương tự như hiện tượng “mờ sương” trên gương lạnh.

Vừa làm mát, vừa tạo nước sạch

Khi phủ lên mái nhà, lớp sơn hoạt động như một “lá chắn năng lượng”, phản xạ tới 97% tia nắng. Nhờ khả năng làm mát mạnh, hơi nước trong không khí ngưng tụ trên bề mặt sơn và chảy thành từng giọt.

Trong thử nghiệm tại Trung tâm Khoa học Nano Sydney, lớp sơn này đã thu nước sương tới 30% số ngày trong năm, tạo ra trung bình 390 ml nước/m² mỗi ngày – tương đương khoảng 4,7 lít nước mỗi ngày cho mái nhà 12 m² trong điều kiện thuận lợi.

Ngói sơn được thử nghiệm trên mái của Trung tâm Khoa học Nano Sydney Đại học Sydney

Theo Dewpoint Innovations, nếu áp dụng trên mái nhà dân dụng thông thường, lượng nước thu được mỗi ngày đủ đáp ứng nhu cầu cơ bản của một hộ gia đình – ngoài lượng nước mưa vốn có thể thu gom được.

Bền vững và thân thiện môi trường

Khác với các loại sơn trắng thông thường dùng titan dioxide để phản xạ tia UV, lớp sơn mới này được tạo thành từ polyme PVDF-HFP với cấu trúc xốp vi mô. Các lỗ khí siêu nhỏ bên trong giúp phản xạ ánh sáng theo mọi hướng mà không gây chói, đồng thời không chứa hóa chất hấp thụ UV – vốn dễ bị xuống cấp theo thời gian. Nhờ đó, lớp sơn duy trì hiệu quả làm mát bền bỉ sau nhiều tháng phơi nắng dưới thời tiết khắc nghiệt tại Australia.

Chia sẻ thêm về sản phẩm Tiến sĩ Ming Chiu - Giám đốc Công nghệ của Dewpoint Innovations, cho biết: “Chúng tôi đã tạo ra một lớp phủ có độ phản xạ cao nhờ cấu trúc vi mô bên trong – bền vững, không gây ô nhiễm và dễ ứng dụng.”

Các nhà nghiên cứu nhận thấy công nghệ này không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng làm mát mà còn mở ra khả năng tạo nguồn nước sạch phân tán, giá rẻ và bền vững.

Giáo sư Chiara Neto (trái) và Tiến sĩ Ming Chiu cầm một trong những viên gạch thử nghiệm được phủ vật liệu như sơn trong phòng thí nghiệm tại Đại học Sydney

Giáo sư Chiara Neto, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, nhấn mạnh: “Công nghệ này không nhằm thay thế nước mưa, mà là bổ sung nguồn nước trong những thời điểm hoặc khu vực khan hiếm – đặc biệt hữu ích ở những vùng bán khô hạn nơi độ ẩm tăng cao vào ban đêm.”

Hướng tới thương mại hóa

Dewpoint Innovations cho biết hiện công ty của họ đang phát triển phiên bản sơn gốc nước có thể thi công bằng con lăn hoặc máy phun, dễ dàng áp dụng cho các công trình dân dụng hoặc hạ tầng xa xôi.

Giám đốc điều hành Dewpoint Innovations - Ông Perzaan Mehta chia sẻ: “Chúng tôi muốn biến mọi mái nhà thành một trạm thu nước tự nhiên, không tốn năng lượng – giải pháp thực tế cho thách thức khan hiếm nước toàn cầu.”

Các nhà nghiên cứu kỳ vọng sản phẩm sẽ được thương mại hóa trong tương lai gần, hứa hẹn mang lại bước tiến lớn cho ngành vật liệu xanh đồng thời mở ra kỳ vọng giúp giải quyết tình trạng khan hiếm nước trên toàn cầu và hỗ trợ làm mát các công trình, từ đó giảm thiểu phụ thuộc vào các hệ thống làm mát tiêu tốn nhiều năng lượng.

Giáo sư Chiara Neto nhấn mạnh thêm: “Hãy tưởng tượng những mái nhà không chỉ mát mẻ mà còn tự sản xuất nước sạch – đó chính là tương lai mà công nghệ này hướng tới.”

Theo NewsATL