Phát triển lớp phủ vải làm từ phấn giúp quần áo mát mẻ hơn trong mùa hè
Trong ánh sáng mặt trời tự nhiên, không qua lọc, các bước sóng gần hồng ngoại và cực tím chính là những bước sóng truyền nhiệt đến cơ thể chúng ta. Với thực tế đó, các nhà khoa học trước đây đã phát triển các loại vải thử nghiệm kết hợp các hợp chất như titanium dioxide, có tác dụng làm mát bằng cách phản xạ các bước sóng đó ra khỏi cơ thể người mặc. Tuy nhiên, các kỹ thuật phức tạp hiện đang được yêu cầu để áp dụng các chất đó vào sợi dệt khiến công nghệ này khó có thể mở rộng quy mô để sản xuất thương mại.
Các nhóm khác đã khám phá việc sử dụng polyme hữu cơ phản xạ ánh sáng như polyvinylidene difluoride. Mặc dù những chất này đôi khi dễ sử dụng hơn nhưng việc sản xuất chúng đòi hỏi phải sử dụng PFAS (hay còn gọi là “hóa chất vĩnh cửu”), tồn tại trong môi trường thời gian rất dài và có liên quan đến nhiều vấn đề sức khỏe.
Tìm kiếm giải pháp thay thế vừa dễ dàng vừa thân thiện với môi trường, một nhóm tại Đại học Massachusetts Amherst đã lấy cảm hứng từ lớp thạch cao phản quang bên ngoài làm từ đá vôi được sử dụng để giữ cho ngôi nhà mát mẻ trong điều kiện khí hậu nóng. Canxi cacbonat là thành phần chính trong đá vôi, và phấn là một loại đá vôi.
Một mẫu vải tổng hợp được xử lý bằng phấn (bên phải) cùng với mẫu đối chứng chưa được xử lý.
Sử dụng kỹ thuật được gọi là lắng đọng hơi hóa học, các nhà khoa học bắt đầu bằng cách phủ một lớp keo dính dày 5 micromet làm từ poly (2-hydroxyethyl acrylate) lên các hình vuông nhỏ làm từ nhiều loại vải khác nhau có bán trên thị trường.
Những hình vuông sau đó được nhúng nhiều lần vào dung dịch chứa ion canxi hoặc bari, và trong dung dịch chứa ion cacbonat hoặc sunfat. Làm như vậy khiến các tinh thể canxi cacbonat có kích thước đồng đều hình thành trên vải, tạo ra lớp hoàn thiện màu trắng mờ phản chiếu.
Các mẫu hoàn thiện sau đó được thử nghiệm ngoài trời dưới ánh sáng mặt trời, ở nhiệt độ không khí trên 90 ºF (32 ºC). Người ta thấy rằng nhiệt độ bên dưới các ô vuông trung bình mát hơn nhiệt độ môi trường xung quanh 8ºF (4ºC).
Ngoài ra, sự khác biệt tăng lên tổng cộng 15 ºF (8 ºC) khi nhiệt độ bên dưới các mẫu vải đã xử lý được so sánh với nhiệt độ bên dưới mẫu vải chưa xử lý của cùng loại vải đó. Điều đó làm mát đáng kể hơn so với việc chỉ tạo ra hiệu ứng che nắng. Và điều quan trọng là các thử nghiệm đã chỉ ra rằng việc giặt nhiều lần không làm lớp phủ bong ra khỏi vật liệu bên dưới.
Evan D. Patamia, nghiên cứu sinh đứng đầu nghiên cứu cùng với Giáo sư Trisha L. Andrew và sinh viên đại học Megan K. Yee cho biết: “Điều làm cho kỹ thuật của chúng tôi trở nên độc đáo là chúng tôi có thể thực hiện điều này trên hầu hết mọi loại vải có bán trên thị trường và biến chúng thành thứ có thể giúp mọi người mát mẻ. Không cần bất kỳ nguồn điện nào, chúng tôi có thể giảm cảm giác nóng bức của một người, đây có thể là nguồn tài nguyên quý giá khi mọi người đang phải vật lộn để giữ mát trong môi trường cực kỳ nóng”.
An Hạ