Các loài động vật này có đôi tai lớn, chứa đầy mạch máu giúp chúng giữ mát cơ thể. Các nhà nghiên cứu sử dụng ý tưởng này để thiết kế loại vật liệu mới, có thể giúp các tòa nhà duy trì nhiệt độ thoải mái mà vẫn tiết kiệm năng lượng.

Thiết kế mới, công bố gần đây trên tạp chí Building Engineering, gồm các rãnh rỗng nhỏ - giống như mạch máu - bên trong vật liệu xây dựng gốc xi măng. Các rãnh này được lấp đầy bằng paraffin, cùng loại với vật liệu sử dụng trong nến.

Chất này có một đặc tính đặc biệt gọi là “thay đổi pha”, nghĩa là nó có thể hấp thụ hoặc giải phóng nhiệt khi nóng chảy hay đông đặc. Điều này giúp kiểm soát nhiệt độ của các bề mặt như tường, trần nhà và sàn nhà.

Tại sao điều này lại quan trọng? Bởi vì các tòa nhà sử dụng gần 40% tổng năng lượng ở Hoa Kỳ, khoảng một nửa trong số đó dùng để sưởi ấm và làm mát. Tường, cửa sổ, trần nhà bị mất rất nhiều nhiệt, lên đến 63% tổng năng lượng mất mát của một tòa nhà.

Mặc dù cách nhiệt có hiệu quả, nhưng những bộ phận này của tòa nhà vẫn là một điểm yếu. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Drexel, Hoa Kỳ muốn biến vấn đề này thành giải pháp, bằng cách sử dụng chính vật liệu xây dựng để kiểm soát nhiệt độ.

Nhóm nghiên cứu xem xét cách cơ thể người hạ nhiệt, cách mồ hôi bốc hơi để tản nhiệt. Họ muốn mô phỏng quá trình đó trong các tòa nhà. Với dự án này, họ in 3D các cấu trúc rãnh nhỏ, sau đó đổ paraffin vào. Khi nhiệt độ tăng, paraffin tan chảy, hấp thụ nhiệt, làm mát bề mặt. Khi nhiệt độ giảm, paraffin đông đặc lại, tỏa nhiệt, làm ấm bề mặt.

Nhóm nghiên cứu thử nghiệm nhiều mẫu rãnh, nhận thấy thiết kế tốt nhất là lưới hình kim cương. Phiên bản này vẫn giữ được độ bền, đồng thời làm chậm sự thay đổi nhiệt độ khoảng 1 - 1,25 độ C mỗi giờ. Nhiệt độ ổn định như vậy, có thể giảm bớt điện năng mà máy điều hòa không khí và máy sưởi phải sử dụng.

Họ cũng phát hiện, việc thêm một lượng nhỏ vật liệu giống cát vào xi măng, giúp tăng cường độ bền mà không ảnh hưởng đến hiệu suất làm mát. Cũng giống như tai voi, càng có nhiều mạch máu - hay diện tích rãnh - hiệu suất nhiệt càng tốt.

Vật liệu mới này có thể giúp các tòa nhà phản ứng tự nhiên với sự thay đổi nhiệt độ, giúp chúng tiết kiệm năng lượng hơn mà không cần bổ sung công nghệ phức tạp. Nó cũng có thể giảm phát thải khí nhà kính bằng cách giảm nhu cầu sưởi ấm và điều hòa không khí.