Một thực tế là nhiệt độ sẽ giảm vào ban đêm và điều đó có thể gây thiệt hại cho cây trồng, thiết bị và cơ sở hạ tầng. Một nhóm các nhà khoa học đã tạo ra một loại màng mới có khả năng hấp thụ và phản xạ có chọn lọc các bước sóng khác nhau của ánh sáng hồng ngoại để giữ ấm cho vật thể một cách hiệu quả.

Các nhà khoa học đã phát triển một loại màng mỏng có thể giúp bảo vệ cây trồng và cơ sở hạ tầng khỏi bị hư hại do nhiệt độ lạnh qua đêm

Bầu khí quyển của Trái đất trong suốt đối với một số bước sóng hồng ngoại nhất định (tức là năng lượng nhiệt), nghĩa là chúng có thể xuyên qua và thoát ra vùng cực lạnh của không gian. Hiện tượng này đang được các nhà khoa học khai thác để phát triển hệ thống làm mát bức xạ cho các tòa nhà, nhưng đó cũng là lý do tại sao bề mặt lại có nhiệt độ giảm mạnh như vậy chỉ sau một đêm.

Những thay đổi nhiệt độ này, cũng như các tác động tiếp theo như sương giá và sương mù, có thể gây thiệt hại cho cây trồng, đường dây điện cũng như các thiết bị và cơ sở hạ tầng khác tiếp xúc với các yếu tố đó. Sự nóng lên tích cực thường liên quan đến máy sưởi, tiêu thụ năng lượng và có thể gây ra tác động lớn đến môi trường.

Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Viện Khoa học Trung Quốc đã tạo ra một hệ thống làm ấm bức xạ hoạt động thụ động. Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một màng quang tử nano có khả năng phản xạ và hấp thụ có chọn lọc các bước sóng ánh sáng khác nhau để tối đa hóa độ ấm của bất cứ thứ gì được đặt lên trên. Điều quan trọng là phản xạ các bước sóng trong phạm vi 8 đến 14 micromet, mà bầu khí quyển trong suốt, đồng thời hấp thụ các bước sóng trong phạm vi 5 đến 8 và 14 đến 16 (dải bức xạ).

Lớp màng này được làm từ 5 lớp gecmani và kẽm sulfua siêu mỏng xen kẽ nhau. Cùng với nhau, những vật liệu này đạt độ phản xạ 0,91 trong cửa sổ trong suốt và độ hấp thụ 0,7 trong dải bức xạ. Trong các thử nghiệm ngoài trời, màng đã giữ thành công bề mặt được che phủ ấm hơn 2,1° C (3,8° F) so với bề mặt phản chiếu tất cả các bước sóng và ấm hơn 4,4° C (7,9° F) so với bề mặt hấp thụ tất cả các bước sóng.

Nhóm nghiên cứu cho biết kỹ thuật này hiệu quả hơn nhiều trong việc bảo vệ các bề mặt và vật thể dễ bị tổn thương. Ngoài ra, nếu được lắp đặt trên các tòa nhà, nó có thể giữ chúng ở nhiệt độ dễ chịu qua đêm đồng thời giảm bớt một khoản kha khá chi phí năng lượng.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Light: Science & Applications.

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com,12/2023