Phát minh tấm phủ bốn mùa cho xe điện

Các nhà nghiên cứu ở Đại học Giao thông Thượng Hải, Trung Quốc đã thiết kế ra tấm phủ bốn mùa cho xe điện, giúp giảm dao động nhiệt giữa ngày và đêm cũng như giữa các mùa, góp phần kéo dài tuổi thọ của pin.

Tấm phủ này gồm hai lớp: lớp ngoài phản xạ ánh nắng và lớp trong giữ nhiệt, được đặt tên theo thần Janus, vị thần La Mã có hai khuôn mặt. Nó có thể giữ cho xe cộ, tòa nhà, tàu vũ trụ hoặc thậm chí là môi trường sống ngoài trái đất đông ấm hạ mát.

Tấm phủ hoạt động theo cơ chế làm mát bức xạ giống như Trái đất. Lớp khí quyển bao quanh hành tinh giúp phân tán một số dải năng lượng điện từ mà chúng ta phát ra.

Tuy cơ chế này hữu ích trong mùa hè, song nó sẽ khiến xe lạnh hơn vào mùa đông. Để khắc phục, nhóm nghiên cứu sử dụng một hiệu ứng tên là “tái chế photon”. Nhờ thế, bất cứ năng lượng nào mắc kẹt dưới tấm phủ sẽ nảy tới lui giữa chiếc xe và tấm phủ, thay vì phát tán ra xung quanh.

Thử nghiệm tấm phủ trên xe điện đỗ ngoài trời trong điều kiện thời tiết điển hình ở Thượng Hải cho thấy, trong khi nhiệt độ bên trong chiếc xe không được phủ có thể lên tới 50,5°C vào giữa trưa, thì chiếc xe được đắp tấm phủ có nhiệt độ bên trong 22,8°C, thấp hơn nhiệt độ môi trường bên ngoài 7,8°C. Vào nửa đêm, nhiệt độ của chiếc xe đắp tấm phủ được giữ ở mức cao hơn nhiệt độ bên ngoài 6,8°C và không bao giờ xuống dưới 0°C.

Theo các nhà nghiên cứu, đây là lần đầu tiên họ có thể giữ được nhiệt độ cao hơn môi trường gần 7°C vào đêm đông mà không tốn năng lượng hay cần ánh nắng.

Lớp ngoài của tấm phủ được làm từ các sợi silica mỏng có phủ các vảy bor nitrit hình lục giác – một loại chất liệu gốm tương tự như than chì, làm tăng khả năng phản chiếu bức xạ mặt trời. Sau đó, các sợi này được bện và dệt thành tấm rồi gắn vào lớp bên trong làm bằng hợp kim nhôm. Nhờ tạo thành từ các vật liệu này mà tấm phủ rất nhẹ, bền và chống cháy.

Bản mẫu sản phẩm được miêu tả trong Device, một tạp chí chuyên về ứng dụng liên kết với các tạp chí Matter, Joule and Cell.

Ngọc Đỗ