Nghiên cứu phát triển loại vật liệu xây dựng có thể điều chỉnh nhiệt độ trong nhà

Giá năng lượng trên toàn Thế giới đã tăng lên một cách đáng báo động kể từ năm 2021, việc sưởi ấm ở một số nơi đang trở thành một vấn đề đáng lưu tâm. Hiện các nhà nghiên cứu tại KTH đang nghiên cứu một loại vật liệu xây dựng có thể giúp điều chỉnh nhiệt độ trong nhà.

Hỗn hợp mới này là công trình của một nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Hoàng gia KTH ở Stockholm, Thụy Điển và sử dụng ba nguồn nguyên liệu chính là: dừa, chanh và gỗ. Đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một cấu trúc lỗ rỗng trong gỗ bằng cách loại bỏ lignin, thứ cũng làm mất đi màu sắc của gỗ. Các khoảng trống sau đó được lấp đầy bằng limonene acrylate (có thể được lấy từ vỏ trái cây) và một phân tử có nguồn gốc từ dừa.

Khi hỗn hợp nóng lên, chẳng hạn như do tiếp xúc với ánh sáng mặt trời hoặc nhiệt độ môi trường tăng lên, limonene acrylate trở thành một loại polymer, giữ các phân tử dừa bên trong. Nhiệt độ tại đó quá trình chuyển đổi xảy ra có thể được điều chỉnh theo yêu cầu, nhưng được đặt ở mức 24°C thoải mái cho dự án này. Và quá trình này được đảo ngược khi vật liệu nguội đi.

Nhóm nghiên cứu cho biết, các phân tử dừa có thể chuyển từ thể rắn sang thể lỏng để hấp thụ năng lượng hoặc từ thể lỏng sang thể rắn giải phóng năng lượng, giống như cách nước đóng băng và tan chảy. Thông qua quá trình chuyển đổi này, vật liệu có thể sưởi ấm hoặc làm mát môi trường xung quanh.

Mặc dù chưa sẵn sàng để sử dụng trong xây dựng, nhưng ứng dụng ban đầu khả thi cho "pin nhiệt hỗn hợp gỗ" có thể làm tường ngăn bên trong hoặc, vì vật liệu có một mức độ trong suốt, như một số loại màn che. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết sẽ cần nghiên cứu nhiều hơn nữa trước khi được sử dụng làm vật liệu xây dựng bên ngoài.

Người ta ước tính rằng có thể tiết kiệm được khoảng 2,5 kWh mỗi ngày cho mỗi 100 kg vật liệu được sử dụng trong xây dựng công trình với điều kiện nhiệt độ xung quanh là 24°C.

Đây cũng có thể là vật liệu ứng dụng tốt với nhà kính. Khi mặt trời chiếu sáng, gỗ trở nên trong suốt và lưu trữ nhiều năng lượng hơn, trong khi vào ban đêm, vật liẹu trở nên đục và giải phóng nhiệt được lưu trữ trong ngày. Điều đó sẽ giúp giảm tiêu thụ năng lượng để sưởi ấm và đồng thời mang lại sự tăng trưởng cho cây trồng.

Nguồn: ximang.vn