MIT tạo ra loại vật liệu giúp giữ lạnh mà không cần điện

Tạp Chí Giáo Dục

Thứ sáu, 20.11.2020, 10:11

Là sự kết hợp giữa hydrogel (gel nước) và aerogel (gel khí), vật liệu này có thể giữ các đồ vật lạnh hơn trong quãng thời gian dài gấp 5 lần so với các vật liệu tương tự.

Chiếc tủ lạnh tiếp theo của bạn có thể sẽ trông như một chú lạc đà thay vì một khối nhựa to lớn. Các nhà nghiên cứu tại MIT mới đây đã phát triển được một loại vật liệu hai lớp mới có khả năng giữ lạnh các đồ vật trong những quãng thời gian dài mà không đòi hỏi điện hay các gói đá. Vật liệu này được lấy cảm hứng từ lông lạc đà, vốn có khả năng duy trì độ ẩm và giữ mát kể cả dưới điều kiện khô khan gây ra bởi sức nóng sa mạc.

Và ý tưởng đó đã trở thành hiện thực – các bài thử nghiệm đã cho thấy loại vật liệu cải tiến này có thể giữ mát đồ vật ở nhiệt độ hơn 7 độ C trong quãng thời gian lâu hơn gấp 5 lần so với các vật liệu tương tự. Trong một số tình huống, vật liệu này có thể giữ mát các đồ vật lên đến 8 ngày.

Kết quả nghiên cứu sơ bộ về vật liệu này đã được xuất bản trên tạp chí Joule bởi tiến sỹ Zhengmao Lu, sinh viên tốt nghiệp Elise Strobach và Ningxin Chen, nhà khoa học nghiên cứu Nicola Ferralis, và giáo sư Jeffrey Grossman, trưởng khoa Kỹ thuật và Khoa học vật liệu. Nếu tiếp tục được phát triển, vật liệu này sẽ có thể thay đổi hoàn toàn cách chúng ta nghĩ về các hệ thống làm mát.

Vật liệu mới (chưa được đặt tên) thực ra là sự kết hợp giữa hai vật liệu đã từng được sử dụng để làm mát trong quá khứ. Lớp đáy của vật liệu mới là hydrogel, một vật liệu đã hiện diện từ hơn 5 năm qua, được ứng dụng trong mọi thứ từ keo dính cho đến các hệ thống phân phối thuốc, cho đến các túi ngực.

Tính ứng dụng của vật liệu này là vô tận.

Các nhà nghiên cứu đã đưa khả năng làm mát của hydrogel lên một tầm cao mới bằng cách phủ lên nó một lớp aerogel, vốn được phát hiện gần 1 thế kỷ trước và đã được sử dụng trong sản xuất áo khoác và các phụ kiện ngoài trời khác. Aerogel còn được sử dụng trong các hệ thống làm mát, cũng như trong các loại sơn và các viên hoá chất lau chùi.

Thêm một lớp aerogel vào hydrogel chính là các để ma thuật xảy ra. Cả hai lớp kết hợp lại có độ dày chưa đến nửa inch.

Tính ứng dụng của vật liệu này là vô tận. Các nhà nghiên cứu nhắc đến những ứng dụng như trong khâu đóng gói thức ăn để duy trì sự tươi mới trong quá trình xuất khẩu đi xa, từ đó cho phép nông dân bán các loại rau củ dễ hỏng với giá thấp hơn tại những nơi xa hơn.

Vật liệu mới còn có thể hữu dụng cho việc vận chuyển vaccine. Tổng hợp được vaccine Covid-19 đã khó; đảm bảo khâu vận chuyển trên khắp nước Mỹ và đi toàn thế giới là một vấn đề hoàn toàn khác. Vật liệu mới có khả năng giữ cho sản phẩm đóng gói ở nhiệt độ gần như bất biến – giúp thuốc men và vaccine có thể đi một quãng đường dài mà không hư hỏng. Và vật liệu mới thậm chí còn có tầm quan trọng đặc biệt tại những nơi với lưới điện hạn chế hay không có trang thiết bị kho lạnh.

Cả aerogel và hydrogel hiện không đắt, do đó sẽ không quá khó khăn nếu các công ty sản xuất muốn tận dụng nghiên cứu này để đưa ra những giải pháp đóng gói tốt hơn nữa.

HT (theo khoahoc.tv)