Giữ mát khi nhiệt độ tăng là một trong những chi phí lớn nhất của một tòa nhà. Khoảng 20% lượng điện sử dụng trên toàn thế giới là dành cho quạt, hệ thống điều hòa không khí, và dự kiến nhu cầu điện năng ​​sẽ tăng 45% vào năm 2050 so với mức năm 2016.

Trong khi đó, ở các thành phố đông dân, đô thị hóa, còn phải tính đến nhiệt độ thậm chí còn nóng hơn nữa do hiệu ứng đảo nhiệt đô thị. Do đó, các giải pháp làm mát sẽ cần phải vừa sáng tạo, vừa thân thiện với môi trường.

Nhiều ý tưởng dựa trên việc thiết kế các máy điều hòa không khí và dự án kiến ​​trúc thân thiện hơn với môi trường. Tuy nhiên, một nhóm kỹ sư quốc tế phát triển một sản phẩm có thể áp dụng cho cả tòa nhà mới và hiện có: loại sơn mới giúp tăng cường đáng kể khả năng chống lại nhiệt độ ấm lên của kết cấu.

Các loại sơn tương tự đã tồn tại, nhưng chúng thường dựa vào việc tận dụng quá trình làm mát thụ động, trong đó vật thể mất nhiệt thông qua việc phát ra bức xạ hồng ngoại. Các loại sơn này thường chỉ giới hạn ở những vùng khí hậu chủ yếu là khô và nắng. Lớp phủ như vậy không thể phát huy tác dụng khi có quá nhiều độ ẩm bên ngoài hoặc mây che phủ.

Để giải quyết thách thức này, một nhóm nhà nghiên cứu tại Đại học công nghệ Nanyang của Trung Quốc dẫn đầu, chuyển sang hai nguồn cảm hứng chính: xi măng và mồ hôi. Vật liệu xây dựng có thể hấp thụ một lượng lớn chất lỏng, trong khi đổ mồ hôi là phương pháp chính của cơ thể để làm mát thụ động tận dụng hiệu ứng của quá trình bay hơi.

Các tòa nhà được phủ loại sơn gốc xi măng này có khả năng “đổ mồ hôi”, có thể giúp cộng đồng mát mẻ vào những ngày nóng nhất trong năm. Chất này được gọi là CCP-30. Những người sáng tạo ra nó cho biết các thử nghiệm ban đầu cho thấy nó có khả năng làm mát gấp khoảng 10 lần so với các loại sơn thương mại hiện có.

Các kỹ sư bắt đầu với một loại gel màu trắng, chủ yếu gồm calcium silicate hydrate, sau đó họ biến đổi ở cấp độ nano để trở nên xốp hơn. Tiếp đó, họ phủ lớp sơn này lên ngôi nhà mô hình nhỏ và so sánh khả năng làm mát của ngôi nhà đó với hai căn nhà khác: một ngôi nhà phủ sơn ngoại thất tiêu chuẩn, một ngôi nhà khác phủ loại sơn thương mại dựa trên cơ chế làm mát bức xạ. Sắp đặt xong, các tòa nhà được để ngoài trời trong 2 năm.

Khả năng phản xạ, bức xạ và bay hơi kết hợp của CCP-30 rất rõ ràng: trong nhiều tháng, loại sơn mới này phản xạ tới 92% ánh sáng mặt trời và phân tán 95% nhiệt dưới dạng bức xạ hồng ngoại. Độ xốp cũng cho phép CCP-30 giữ lại khoảng 30% trọng lượng của nó trong nước mưa, từ đó cung cấp thêm khả năng làm mát thụ động khi chất lỏng chuyển thành hơi. Điều quan trọng là tương tác của sơn với ánh sáng cũng không giảm khi chứa đầy nước.

Các thử nghiệm ở quy mô thí điểm cho thấy khả năng tiết kiệm điện là 30-40%, mà các nhà nghiên cứu tính toán có thể mang lại tác động carbon thấp hơn 28% trong toàn bộ vòng đời của nó so với sơn tiêu chuẩn. Khám phá này có khả năng hữu ích ở nhiều khu vực khác nhau, đặc biệt là ở những khu vực ẩm ướt, dày đặc. Khám phá được trình bày trong một nghiên cứu công bố trên tạp chí Science.