Phát minh được kỳ vọng sẽ giúp giải quyết tình trạng khan hiếm nước trên toàn cầu và hỗ trợ làm mát các công trình, từ đó giảm thiểu phụ thuộc vào các hệ thống làm mát tiêu tốn nhiều năng lượng.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Functional Materials của Đức và do Giáo sư Chiara Neto thuộc Viện Nano và Trường Hóa học thuộc Đại học Sydney dẫn đầu. Nhóm nghiên cứu đã tạo ra lớp phủ polyme xốp có thể phản xạ tới 97% ánh sáng Mặt Trời và tự đẩy nhiệt lượng ra khỏi bề mặt vật liệu. Quá trình này giúp giữ cho bề mặt vật liệu mát hơn 6 độ C so với nhiệt độ môi trường xung quanh, ngay cả dưới ánh nắng trực tiếp.
Theo Giáo sư Neto, nhiệt độ thấp này tạo điều kiện lý tưởng để hơi nước trong không khí ngưng tụ thành giọt trên bề mặt, tương tự như hiện tượng “đọng hơi nước trên gương trong phòng tắm”.
Trong nghiên cứu kéo dài 6 tháng được thực hiện trên mái của Trung tâm Khoa học Nano Sydney, nhóm nghiên cứu đã ghi nhận khả năng thu hoạch sương ở 32% thời gian trong năm. Điều này cho thấy loại vật liệu trên có thể cung cấp nguồn nước bền vững và đảm bảo nguồn cung ổn định ngay cả khi không có mưa. Trong điều kiện tối ưu, vật liệu này có thể tạo ra 390 ml nước/m2/ngày, đồng nghĩa với việc một bề mặt rộng 12 m2 có thể cung cấp đủ lượng nước uống mỗi năm cho nhu cầu của một người.
Nghiên cứu đã chứng minh khả năng tích hợp thành công công nghệ làm mát thụ động và việc thu gom hơi nước trong khí quyển vào vật liệu dạng sơn, tạo tiền đề cho việc ứng dụng trên quy mô lớn. Với việc mở rộng cách thức áp dụng, loại vật liệu phủ này có thể được ứng dụng linh hoạt trong nhiều lĩnh vực như cung cấp nước cho chăn nuôi, trồng trọt, làm mát bằng phun sương hoặc phục vụ sản xuất Hydro - một quy trình cần khoảng 9 lít nước cho mỗi kg trong quá trình điện phân.
Trong suốt quá trình thử nghiệm ngoài trời, nhóm nghiên cứu đã ghi lại dữ liệu làm mát và lượng nước thu được trong từng phút, qua đó xác nhận vật liệu cho hiệu suất ổn định dù dưới ánh nắng gay gắt ở Australia.
Để thương mại hóa phát minh, công ty Dewpoint Innovations đang phát triển công thức sơn gốc nước, cho phép thi công bằng con lăn hoặc bình xịt thông thường. Giám đốc điều hành Perzaan Mehta khẳng định công nghệ mới sẽ giúp chuyển đổi mái nhà và cơ sở hạ tầng vùng sâu, vùng xa thành nguồn nước sạch đáng tin cậy, góp phần giải quyết thách thức cấp bách của thời đại.
