Mái ngói đóng mở theo nhiệt độ. Ảnh: UCSB

Các giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học California Santa Barbara phát triển hệ thống mái ngói với khả năng thích ứng linh hoạt, giúp duy trì nhiệt độ trong phòng ở mức dễ chịu là 18 độ C, New Atlas hôm 15/12 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Device.

Hệ thống thực chất gồm một chuỗi cửa chớp đặt trên mái nhà. Khi đóng, các cửa này sẽ có bề mặt nhôm phẳng mạ crom đen, giúp hấp thụ nhiệt và không phát ra nhiều bức xạ hồng ngoại, nhờ đó làm ấm không gian bên dưới. Khi các cửa chớp mở, lớp thứ hai lộ ra. Lớp này sơn vật liệu bari sunfat trắng với đặc tính phát xạ tia hồng ngoại và làm mát tốt, giúp hút nhiệt ra ngoài và tỏa đi.

Điểm thú vị ở đây là động cơ sáp dùng để đóng mở các cửa chớp. Sáp nở ra đáng kể khi tan chảy. Do đó, nhóm nghiên cứu chọn loại sáp có điểm nóng chảy thích hợp là 18,2 độ C. Họ thiết kế một hệ thống trong đó khi sáp tan chảy, sự giãn nở khiến các pít-tông đẩy cửa chớp mở ra. Khi sáp đông lại, các cửa chớp cũng đóng lại.

Động cơ sáp được đặt dưới mái nhà để phản ứng với nhiệt độ trong phòng một cách thích hợp. Nhóm nghiên cứu cho biết, các cửa chớp mở và đóng hoàn toàn trong phạm vi chưa đến 3 độ C nên chúng phản ứng khá nhanh khi trời ấm lên hay mát đi, liên tục đẩy nhiệt độ về điểm nóng chảy khoảng 18 độ C.

Trước đây, động cơ sáp thường được sử dụng trong những vật dụng như máy rửa bát, máy giặt, thậm chí trong ngành hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, việc sử dụng động cơ sáp để điều khiển hệ thống kiểm soát nhiệt độ rất mới và bộc lộ tiềm năng lớn trong việc sưởi ấm và làm mát thụ động cho các tòa nhà.

Nhóm nghiên cứu cho biết, có thể lựa chọn loại sáp tùy theo mục đích cụ thể. Các lớp phủ nhiệt khác nhau cũng có thể giúp hệ thống trở nên phù hợp hơn với từng khu vực sản xuất và sử dụng. "Thiết bị mới chỉ là mẫu thử nghiệm, nhưng chúng tôi hy vọng nó mang đến những công nghệ mới mà một ngày nào đó sẽ tác động tích cực đến việc tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà", giáo sư kỹ thuật cơ khí Elliot Hawkes cho biết.