Lớp phủ được phát triển để làm chậm sự lan rộng của lửa bằng cách hạn chế lượng cháy xảy ra ở cấp độ phân tử. Martin Thuo - Giáo sư khoa học và kỹ thuật vật liệu tại Đại học bang Bắc Carolina - cho biết: “​​Lửa giống như chiếc kiềng ba chân. Đám lửa cháy to cần oxy, nhiên liệu và nhiệt. Nhưng tất cả thứ này đều dựa trên một tập hợp hóa học khá phức tạp và cần có một tập hợp các phản ứng diễn ra để ngọn lửa lan truyền và duy trì sự cháy”.

Vật liệu tạo rào cản khi tiếp xúc với lửa

Bằng cách sử dụng quy trình hóa học và nghiên cứu ở cấp độ phân tử, Giáo sư Martin Thuo và các cộng sự đã tìm ra ứng dụng cho loại vật liệu mà trước đây ông từng nghiên cứu. Những phát hiện này đã được công bố trong một bài báo trình bày chi tiết về cấu trúc phân tử của vật liệu.

Vật liệu silene có gốc các-bon, có thể được áp dụng trên bề mặt vật liệu như gỗ. Nó nằm trên lớp phân tử nước tự nhiên hình thành, tạo ra rào cản giữa các phân tử dễ cháy và ngọn lửa. Giáo sư Martin Thuo cho biết: “Oxy không thể đi qua vật liệu này. Việc truyền nhiệt cũng không hiệu quả lắm”. Lớp phủ này hầu như không thể phát hiện và có thể được dùng ở dạng dung môi giống như dầu ở dạng phun. Nó cũng đã thành công trong việc ngăn chặn nước và côn trùng.

Sau khi được ứng dụng, vật liệu phủ có thể “xử lý” ngọn lửa đang bùng cháy dữ dội. Dù lớp phủ bên ngoài bốc cháy, nhưng lớp bên trong phản ứng với ngọn lửa.

Theo Giáo sư Martin Thuo, trong khi các kỹ thuật chống cháy khác liên quan đến việc sử dụng sơn giải phóng hóa chất để dập lửa hoặc lớp phủ dày như xi măng, thì lớp phủ nano này sử dụng các phản ứng hóa học nhỏ "không phát thải độc hại khi đốt". Vật liệu này không giúp các tòa nhà có khả năng chống cháy hoàn toàn, nhưng có thể làm chậm ngọn lửa để người dân và lính cứu hỏa có thêm thời gian dập lửa.

Vật liệu này hướng đến "cấu trúc bán cố định" như các quầy hàng ở những khu chợ. Bởi Giáo sư Martin Thuo tin rằng: Các vật liệu như bìa cứng bền, nhưng không chịu được lửa hoặc sự ẩm ướt. Nếu có thêm lớp phủ nano này, thì các vật liệu này có thể hạn chế bám lửa và hơi ẩm. Bìa các-tông và giấy rất chắc chắn. Nhưng khi trời mưa hoặc gặp lửa, nó sẽ bị hỏng. Nhưng chúng ta có thể sử dụng lớp phủ nano để biến đổi những vật liệu như bìa các-tông.

Hiện tại, Giáo sư Martin Thuo đang làm việc với các kiến trúc sư và các nhà khoa học khác tại Đại học Jomo Kenyatta. Nhóm dự định xây dựng toàn bộ cấu trúc để kiểm tra xem lớp phủ sẽ hoạt động như thế nào khi có một “thảm họa” xảy ra.

Kiến trúc sư người Kenya Dennis Karanja cho biết: Công trình của Giáo sư Martin Thuo cung cấp nền tảng cho "các ứng dụng với giá cả phải chăng" bằng công nghệ vật liệu mà ông hy vọng "sẽ được phổ biến trong vài năm tới".

Giáo sư Martin Thuo

Các sản phẩm được phủ lớp nano này có thể được sử dụng để ngăn chặn sự tàn phá của cháy rừng. Giáo sư Martin Thuo cũng tin rằng: Lớp phủ này có thể hỗ trợ cuộc chiến chống cháy rừng. Theo Trung tâm Cứu hỏa Liên ngành Quốc gia, 39.044 vụ cháy rừng đã thiêu rụi 1.972.850 mẫu đất chỉ riêng ở Hoa Kỳ vào năm 2023.

Giáo sư Martin Thuo đánh giá: Chúng ta sẽ có thêm một giải pháp khi sử dụng lớp phủ nano. Đó là dựng lên những bức tường phủ vật liệu nano xung quanh các khu định cư để ngăn chặn đám cháy và giúp lính cứu hỏa có thêm thời gian dập lửa.

Phương Linh