Ngồi đợi sơn khô đâu có chán!

TTCT - Với khoa học, không có tác vụ nhàm chán nào là vô nghĩa.

"Coi sơn khô" (watch paint dry) hay ngắm cỏ mọc (watch grass grow) là các thành ngữ quen thuộc trong tiếng Anh, dùng để chỉ một hoạt động quá nhàm chán hay tẻ nhạt, giống lối nói "ngồi đếm kiến" ở ta. Nhưng Keith Jackson, giám đốc kỹ thuật của hãng sơn AquaTec Coatings, từng lãnh lương 30.000 bảng/năm chỉ để ngồi nhìn nước sơn khô mỗi ngày, theo nghĩa đen.

AquaTec Coatings là nhà thầu cung cấp sơn màu vàng để kẻ vạch chờ cho đường tàu điện ngầm London (TFL), một trong những hệ thống tàu điện ngầm quy mô và nổi tiếng nhất thế giới.

Ngày trước, TFL sẽ tạm ngưng hoạt động từ 3 - 5 giờ sáng mỗi ngày. Trong quãng nghỉ này, các vạch kẻ vàng sẽ được sơn lại cho rõ. Bài toán cho công ty cung cấp là làm sao khiến sơn khô nhanh chóng chỉ trong vòng 2 tiếng trước khi ga tàu lại nườm nượp khách.

Jackson luôn đích thân đến ga ngồi nhìn như thể đang đốc thúc nước sơn ráng khô kịp giờ. Ông làm thế suốt 30 năm cho đến khi nghỉ hưu.

Chuyện nhìn nước sơn khô nghe có vẻ khá dễ dàng nhưng đôi khi rất căng thẳng. Jackson kể với tờ Evening Standard, ông và các đồng nghiệp phải tính toán để tăng tốc cho sơn khô mau hơn. Với một công thức sơn mới, ông thường bôi sơn lên các miếng bìa cứng và ngồi bấm giờ xem bao lâu thì khô. Loại sơn nhanh nhất mà ông từng sản xuất ra có thể khô trong vòng chưa đầy 30 phút.

"Mọi người thấy buồn cười khi tôi nói với họ những gì tôi làm. Có thể nói đây là công việc nhàm chán nhất thế giới, nhưng nó rất quan trọng... Chúng tôi cung cấp sơn cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau và có sơn khô nhanh là điều tối quan trọng với khách hàng" - Jackson nói.

Sau khi Jackson nghỉ hưu, người kế thừa ông là Matthew Risbridger, một chuyên gia hóa học. Bản chất công việc của Matthew vẫn là quan sát quá trình làm khô từ trong ra ngoài, từ ngoài vào trong để cải tiến kỹ thuật, đáp ứng yêu cầu khách hàng.

Chẳng hạn với hệ thống tàu điện TFL, vì tàu không còn nghỉ 2 tiếng mỗi ngày mà chạy 24/7 nên yêu cầu của khách cho Matthew áp lực hơn: nước sơn phải khô vừa phải trong 15 phút và khô hẳn trong 30 phút.

Đây là một thách thức khi dưới lòng đất độ ẩm cao hơn nhiều khiến tốc độ bay hơi chậm hơn 20 - 30% so với trên mặt đất, anh nói với trang MyLondon.

Tuy nhiên với Matthew, TFL chỉ là khách hàng khó tính thứ nhì. Thách thức nhất là một công ty sản xuất loa cỡ lớn cho các buổi hòa nhạc. Khách từng yêu cầu Matthew cung cấp được loại sơn cho các khung loa gần như có thể khô ngay lập tức để họ đem các khung này ra nhà máy càng nhanh càng tốt. Khách hàng là thượng đế và Matthew không thể từ chối, lại phải ngồi nhìn nước sơn khô để tìm cách...

Bên cạnh những người ngồi nhìn nước sơn khô một cách dân dụng như Keith Jackson hay Matthew Risbridger là những người ngồi canh nước sơn một cách "hàn lâm". Điển hình là nhóm nhà nghiên cứu từ Đại học Surrey (Vương quốc Anh), sau thời gian quan sát cơ chế làm khô của nước sơn trong phòng thí nghiệm đã tìm ra những phát hiện thú vị.

Tiến sĩ Andrea Fortini từ Đại học Surrey giải thích với báo Metro khi phủ lớp sơn lên trên một vật thể, nước sơn hoạt động theo cơ chế trải chất lỏng chứa các hạt rắn lên bề mặt và tạo điều kiện cho chất lỏng bay hơi.

Nguyên lý này không mới, nhưng Andrea cho biết điểm lý thú ở đây là nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong quá trình bay hơi, các hạt rắn có kích thước nhỏ sẽ đẩy những hạt kích thước lớn hơn ra xa để phân thành 2 lớp. Lớp các hạt nhỏ xếp bên trên còn những hạt lớn hơn xuống đáy.

Theo ông, hiểu được nguyên lý này có thể giúp cải thiện hiệu quả không chỉ nước sơn mà còn nhiều loại sản phẩm khác. Một trong số đó là kem chống nắng. Vật liệu bên trong kem chống nắng có thể được thiết kế thành 2 lớp, một lớp chặn ánh sáng mặt trời ở trên, và một lớp tiếp xúc để bảo vệ da ở phía dưới, sẽ cho hiệu quả vượt trội.

Trong khi đó, nhóm các nhà khoa học Đại học Lyon (Pháp) lại dành nhiều thời gian ghi chép hình dạng của những giọt sơn sau khi khô. Nhóm để ý thấy các giọt sơn khô sẽ tạo thành những hình dạng không giống nhau. Có giọt khô đồng đều, màu của sơn tương đồng trên khắp bề mặt. Có giọt khô theo hình trứng ốp la, màu của sơn tựu trung về trung tâm còn ngoài rìa nhạt dần.

Trong bài báo trên tập san khoa học Langmuir, phó giáo sư Stella Ramos từ Đại học Lyon cho biết nhóm phát hiện 2 thông số quan trọng ảnh hưởng đến quá trình làm khô nước sơn là nhiệt độ của chất nền và nồng độ huyền phù.

Bằng cách điều chỉnh 2 thông số này, nước sơn có thể được phủ đều với tỉ lệ mong muốn. Từ đó, các công ty sản xuất sơn có thể kiểm soát tốt các cơ chế làm khô những loại sơn phức tạp, đa thành phần.