Một nhóm các nhà khoa học vừa tạo ra loại sơn nhẹ nhất thế giới, chỉ cần 1,4kg là đủ để sơn toàn bộ một chiếc máy bay Boeing 747

Các nhà nghiên cứu tại trường đại học Đại học Central Florida (Mỹ) đã thành công trong việc phát triển một loại sơn đặc biệt có khả năng chống nóng, có thể tạo ra bất kỳ màu nào và có tuổi thọ hàng thế kỷ.

Được gọi là 'sơn plasmonic', loại sơn này không được sản xuất từ bột màu như sơn thông thường. Thay vào đó, màu sắc của sơn được tạo ra thông qua cấu trúc của các hạt nano. Điều đặc biệt nhất là loại sơn này cũng là loại sơn nhẹ nhất trên thế giới được biết đến cho đến nay, mang lại khả năng phủ bề mặt không thể tin được.

Theo tính toán của nhóm nghiên cứu, chỉ cần khoảng 1,4kg sơn plasmonic để phủ một chiếc máy bay phản lực cỡ lớn như Boeing 747, nhờ tỷ lệ diện tích lớn so với độ dày. Để so sánh, cần ít nhất 454 kg sơn thương mại thông thường để thực hiện công việc tương tự.

Một ưu điểm khác của sơn plasmonic là khả năng làm mát cực kỳ hiệu quả. Cụ thể, cấu trúc của sơn plasmonic phản chiếu toàn bộ quang phổ hồng ngoại, giúp giảm lượng nhiệt hấp thụ. Theo nhóm nghiên cứu, bề mặt dưới lớp sơn mới sẽ mát hơn từ 13 đến 16 độ C (25 đến 30 độ F) so với khi được phủ bằng sơn thương mại thông thường.

'Hơn 10% tổng lượng điện tiêu thụ ở Mỹ được sử dụng cho hệ thống điều hòa không khí', giáo sư nano Debashis Chanda từ Đại học Central Florida (Mỹ), người đứng đầu nhóm nghiên cứu tạo ra loại sơn này, chia sẻ.

'Sơn plasmonic hứa hẹn sẽ giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể. Việc sử dụng ít điện hơn để làm mát cũng sẽ giảm lượng khí thải carbon dioxide, giúp hạn chế hiện tượng nóng lên toàn cầu.'

Được biết, sơn plasmonic được phát triển dựa trên 'cảm hứng' từ những con bướm với màu sắc sặc sỡ. Thông thường, cánh bướm loại bỏ các sắc tố tự nhiên để tạo ra các cấu trúc có kích thước nano có thể phản xạ/tán xạ và hấp thụ ánh sáng trắng xung quanh, tạo ra các màu như đỏ rực, xanh dương hoặc xanh lá.

Kết hợp với chất kết dính thương mại (như nhựa polyme và cồn isopropyl), sơn plasmonic kết hợp các mảnh nhôm nhỏ giống như gương, được phủ bên trong các hạt oxit nhôm thậm chí còn nhỏ hơn. Tùy thuộc vào kích thước và khoảng cách của các hạt nano đó, các vảy màu sẽ xuất hiện với màu lục lam, đỏ rực hoặc vàng.

Các màu sơn khác nhau có thể được tạo ra bằng cách kết hợp các màu cơ bản của vảy theo tỷ lệ khác nhau. Chính nhôm được sử dụng trong sơn cũng gây ít tác động đến môi trường hơn nhiều so với các chất màu tổng hợp hiện đang được sử dụng trong sơn thông thường.

Ngoài ra, trong khi các sắc tố tự nhiên dần mất khả năng hấp thụ ánh sáng qua nhiều năm - dẫn đến sự mờ màu hơn - thì các cấu trúc nano sẽ giữ nguyên màu sắc rực rỡ tương tự trong một thời gian rất dài.

Hiện tại, sơn plasmonic mới chỉ được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Do đó, cần một thời gian dài trước khi loại sơn này có thể có mặt trên thị trường.