Hạ nhiệt cho tòa nhà bằng tấm nano

Hiện nay, nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại học Stanford đã chế tạo được một tấm panen không chỉ phản xạ ánh nắng mặt trời, mà còn thu nhiệt từ trong tòa nhà và tỏa ra không gian ngoài khí quyển.

Trước hết, tấm panen giữ vai trò như tấm gương hiệu quả cao, phản xạ ánh nắng mặt trời. Tuy nhiên, các bề mặt phản xạ có thể vẫn nóng, ở đó khả năng tỏa bức xạ nhiệt (nhiệt) của thiết bị trở nên thụ động.

Khi bức xạ nhiệt bị ngăn chặn bởi khí quyển Trái đất, nó bị mắc kẹt giữa mặt đất và không gian ngoài khí quyển, điều này liên quan đến hiệu ứng nhà kính. Tuy nhiên, tấm panen mới được chế tạo từ các vật liệu quang tử cấu trúc nano (bao gồm thạch anh và silic cacbua) làm cho bức xạ tỏa ra ở bước sóng tại đó khí quyển gần như trong suốt. Nhờ vậy, bức xạ tự do xuyên qua không gian ngoài khí quyển.

Tấm panen có khả năng cung cấp điện làm mát thực tế ở mức 100 W/m2. Theo các nhà nghiên cứu, có nghĩa là ngôi nhà một tầng gồm 1 hộ gia đình bình thường chỉ có 10% mái được phủ tấm panen làm mát bằng bức xạ có thể đáp ứng 35% tổng nhu cầu điều hòa không khí của hộ gia đình trong những thời điểm nóng nhất vào mùa hè. Hơn nữa, các tấm panen này hoàn toàn thụ động, không có các chi tiết động và không cần bất cứ nguồn điện nào (kể cả mặt trời) để hoạt động.

Ngoài ra, những tấm panen làm mát có thể thay thế những tấm pin mặt trời, hiện được sử dụng để phát điện cho máy điều hòa. Ngoài những ứng dụng thương mại của công nghệ, các nhà nghiên cứu tin rằng công nghệ có thể làm mát các khu vực ngoài lưới điện hoặc các nước đang phát triển gần xích đạo, nơi việc điều hòa không khí hiện nay là không thể. Nó thậm chí có thể được dùng làm mát ô tô ở bãi đỗ xe.

Báo cáo nghiên cứu gần đây được đăng trên Tạp chí Nano Letters.