Vật liệu này tạo ra bằng cách pha tạp boron nitride với carbon, tạo thành lớp màng trong suốt, mỏng, bền, có khả năng phản xạ nhiệt, chống trầy xước, chịu được độ ẩm, tia UV và sự thay đổi nhiệt độ. Công trình do các nhà nghiên cứu và cộng tác viên của Đại học Rice, Hoa Kỳ phát triển. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Materials.
Các nhà nghiên cứu mô phỏng cách vật liệu này hoạt động trong một tòa nhà có kích thước thực tế ở các thành phố có mùa đông lạnh giá như New York, Bắc Kinh, Calgary, cho thấy nó giúp tiết kiệm năng lượng 2,9% so với các giải pháp hiện có.
Độ bền của lớp phủ cho phép nó phủ được lên mặt ngoài của kính, một lợi thế so với lớp phủ phát xạ thấp (low-E) thông thường. Độ phát xạ mô tả khả năng tỏa nhiệt dưới dạng năng lượng nhiệt của vật liệu; giá trị thấp hơn có nghĩa là lượng nhiệt thoát qua kính ít hơn. Lớp phủ low-E truyền thống dễ xuống cấp do các yếu tố môi trường như độ ẩm và biến động nhiệt độ, do đó chúng cần phải phủ ở mặt trong cửa sổ.
Để tạo ra lớp phủ này, nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp lắng đọng xung laser, trong đó các chùm tia laser năng lượng cao, ngắn chiếu vào mục tiêu boron nitride rắn, tạo ra các luồng plasma phân tán thành hơi, rồi lắng xuống chất nền bằng kính. Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ phòng, nên nó tránh được nhiệt độ cao thông thường cần thiết để tạo ra lớp phủ kết dính.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Rice nghiên cứu sự phát triển màng mỏng boron nitride trong nhiều năm, chú ý đến các đặc tính cơ học, nhiệt và quang học nổi bật của vật liệu này. Kỹ thuật lắng đọng boron nitride ở nhiệt độ thấp tương tự có thể áp dụng cho các vật liệu khác ngoài kính, bao gồm polymer, hàng dệt may, thậm chí có thể là các bề mặt sinh học.
Về mặt nguyên liệu thô, boron nitride rẻ hơn bạc hoặc oxit thiếc indium được sử dụng trong hầu hết loại kính low-E thương mại. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cho rằng không nên so sánh trực tiếp chi phí, vì các vật liệu này khác nhau về độ bền, phương pháp xử lý và độ hoàn thiện công nghệ. Mặc dù vậy, nhóm nghiên cứu nhận thấy hiệu suất lâu dài tiềm năng của lớp phủ, đặc biệt trong các môi trường khắc nghiệt mà các vật liệu hiện có không đáp ứng được.
Nhóm nghiên cứu, được hỗ trợ bởi nhiều tổ chức, bao gồm Văn phòng nghiên cứu khoa học Không quân Hoa Kỳ, cùng các cộng tác viên từ Đại học Trung văn Hồng Kông, Đại học Bang Arizona, Đại học Cornell và Đại học Toronto.
