Ý tưởng làm mát bắt đầu từ da voi
Gạch biết thở là tấm xi măng được thiết kế để hút, giữ và phân phối nước trên bề mặt, rồi làm mát không gian khi nước bay hơi mà không cần máy móc vận hành. Đây là một hướng làm mát thụ động đáng chú ý, nhưng chưa phải bằng chứng rằng điều hòa có thể sớm bị thay thế.
PGS kiến trúc Dorit Aviv thuộc Trường Thiết kế Weitzman và nhà khoa học vật liệu Shu Yang tại Penn Engineering phát triển loại gạch làm mát này; nghiên cứu được đăng trên tạp chí Advanced Materials vào tháng 7/2026 và nhận hỗ trợ từ các cơ quan nghiên cứu của Mỹ. Cảm hứng đến từ da voi châu Phi: các khe nứt giữ nước sau khi voi phun nước lên mình, để nước bay hơi từ từ và lấy nhiệt đi.
Điểm đáng chú ý không chỉ là mô phỏng tự nhiên, mà là cách nhóm biến một đặc điểm thường bị xem là dấu hiệu hư hỏng thành một phần có chủ đích của vật liệu xây dựng. Nếu kiểm soát được cấu trúc ấy trong sản xuất và thi công, bề mặt công trình có thể hỗ trợ giảm nóng mà không cần quạt hay máy nén.
Vết nứt được thiết kế thành đường dẫn nước
Công thức kết hợp xi măng Portland với đất tảo cát, vật liệu xốp từ tảo hóa thạch. Hỗn hợp được đúc thành tấm, thủy hóa một phần rồi sấy trong điều kiện kiểm soát để hình thành mạng nứt theo quy luật, thay vì để vật liệu nứt ngẫu nhiên.
Cơ chế gồm hai phần: các lỗ rỗng bên trong hút và giữ nước như những bể chứa nhỏ; mạng nứt hoạt động như kênh mao dẫn, đưa nước lan khắp bề mặt. Theo nhóm nghiên cứu, tấm hút nước trong khoảng 50 mili giây, kể cả khi nước không rơi theo chiều trọng lực trên mặt dốc. Nước được giữ lâu hơn, tạo thời gian cho bay hơi rút nhiệt.
Trong phép so sánh với cùng đèn hồng ngoại và lượng nước tưới, nhiệt độ dưới tấm lấy cảm hứng từ da voi là 32°C, dưới vữa thương mại có vết nứt là 42°C, còn dưới vữa không nứt lên tới 52°C. Chênh lệch 20°C là kết quả đáng chú ý, nhưng cần đọc đúng ngữ cảnh: đó là mức so sánh giữa các tấm trong điều kiện thử nghiệm được mô tả, không tự động đồng nghĩa nhiệt độ cả tòa nhà giảm tương ứng.
Tiềm năng giảm tải điều hòa, nhưng chưa thay thế được kiểm chứng
Nhóm cho biết bề mặt có thể làm mát liên tục tới 20 giờ sau khi được làm ướt. Vì không cần quạt, máy nén hay bộ phận chuyển động, loại gạch làm mát này có tiềm năng giảm phụ thuộc vào điều hòa ở những ứng dụng phù hợp. Hỗn hợp xi măng và đất tảo cát cũng có thể được phun lên diện tích lớn bằng thiết bị quen thuộc tại công trường, mở ra khả năng thi công tại chỗ.
Tuy vậy, “không cần điều hòa” không nên được hiểu là giải pháp thay thế phổ quát. Hiệu quả bay hơi còn phụ thuộc vào điều kiện môi trường và việc cấp nước; tư liệu hiện có không đủ để kết luận công nghệ duy trì mức làm mát nào trong mọi khí hậu hay mọi loại công trình. Cũng cần phân biệt làm mát bề mặt thử nghiệm với khả năng kiểm soát nhiệt độ trong nhà ở quy mô thực.
Trước khi đưa vào công trình, cần công bố rõ hơn điều kiện thử nghiệm và kiểm tra độ bền ngoài trời, khả năng cấp nước tự động cũng như mức phù hợp với các hệ tường và quy trình thi công hiện có. Chính nhóm nghiên cứu cũng đặt độ bền ngoài trời và hoạt động ổn định của hệ cấp nước thành những điều kiện cần được chứng minh.
Vì vậy, phát minh này đáng được theo dõi như một hướng vật liệu xây dựng có thể bổ trợ cho làm mát thụ động, chứ chưa phải lời giải hoàn chỉnh cho nóng đô thị. Nếu các thử nghiệm tiếp theo xác nhận hiệu quả và độ bền trong điều kiện thực, những vết nứt được kiểm soát có thể trở thành lợi thế kỹ thuật thay vì điều ngành xây dựng phải tránh.
