Nón lá che nắng mà mát vì nó làm cùng lúc ba việc: tán rộng màu sáng chặn và hắt ngược phần lớn ánh nắng trước khi nó chạm tới đầu, vai; lớp lá khô dẫn nhiệt kém nên phần nhiệt hấp thụ không truyền thẳng xuống; và khoảng không khí rộng giữa lòng nón với đầu người cho gió lùa, mồ hôi bay hơi, thay vì bị ủ bí như dưới một chiếc mũ ôm sát. Cảm giác "đội nón vào là mát hẳn" không phải tâm lý, mà là một bài toán truyền nhiệt được giải rất khéo bằng vật liệu rẻ.
Cái mát khó tin dưới một vòng lá mỏng
Đứng giữa ruộng lúc trưa hè, đầu trần, chỉ vài phút là thấy đỉnh đầu nóng rát. Đội chiếc nón lá vào, cảm giác dịu đi ngay, dù nón chỉ là mấy lớp lá mỏng trên khung tre, nhẹ tênh, chẳng có lớp cách nhiệt dày nào. Một chiếc mũ vải tối màu ôm sát che đúng chỗ đỉnh đầu ấy lại thường bí và nóng hơn. Vì sao thứ mỏng manh lại mát hơn thứ dày dặn?
Muốn trả lời, cần nhìn xem nhiệt từ Mặt Trời đến cơ thể bằng những đường nào, và nón lá chặn từng đường ra sao. Bài này chỉ bàn chuyện vật lý; nghề làm nón và các làng nón là một câu chuyện khác.
Nắng trưa mang bao nhiêu năng lượng
Vào buổi trưa trời quang, ánh nắng chiếu xuống mặt đất mang khoảng 1.000 oát trên mỗi mét vuông đặt vuông góc với tia sáng. Gần một nửa năng lượng ấy nằm ở vùng ánh sáng nhìn thấy, phần lớn còn lại là hồng ngoại gần, một phần nhỏ là tia cực tím.
Làm một phép tính thô: đầu người nhìn từ trên xuống có diện tích cỡ 0,025 m², nên khi nắng đứng, đỉnh đầu hứng chừng 25 oát, ngang một bóng đèn sợi đốt nhỏ áp sát. Một chiếc nón lá vành rộng khoảng 40 cm có diện tích hứng nắng cỡ 0,13 m², tức là chặn được chừng 125 oát, che không chỉ đỉnh đầu mà cả mặt, gáy và một phần vai. Tán càng rộng, vùng bóng mát càng lớn; khi nắng xiên buổi sáng hay chiều, người đội chỉ cần nghiêng nón về phía Mặt Trời.
Ba đường nhiệt và cách nón lá chặn từng đường
Nhiệt truyền theo ba cách: bức xạ (ánh sáng và tia hồng ngoại đi thẳng qua không khí), dẫn nhiệt (qua vật chạm vào nhau), và đối lưu (theo dòng không khí hay chất lỏng chuyển động). Cơ thể còn một đường thải nhiệt riêng rất mạnh là bay hơi mồ hôi.
Bức xạ: tán sáng màu hắt nắng trở lại
Lá nón sau khi phơi sấy có màu trắng ngà. Bề mặt sáng màu phản xạ phần lớn ánh sáng nhìn thấy, còn bề mặt tối màu hấp thụ gần hết. Một chiếc mũ đen dưới nắng có thể nóng đến mức chạm tay thấy rát, trong khi mặt ngoài nón lá chỉ ấm lên. Phần nắng lá nón hấp thụ làm nóng lớp lá, nhưng lớp lá lại tiếp tục toả nhiệt ra không khí ở cả mặt trên lẫn mặt dưới, và có gió lùa qua cả hai mặt.
Dẫn nhiệt: lá khô và không khí đều dẫn nhiệt kém
Lá khô có cấu trúc xơ, nhiều khoang khí, dẫn nhiệt kém. Quan trọng hơn, nón lá gần như không chạm vào đầu. Nó tựa lên đầu qua một vòng đệm nhỏ bên trong và được giữ bằng quai dưới cằm. Giữa lòng nón và da đầu là một khoảng không khí lớn, mà không khí là một trong những chất dẫn nhiệt kém nhất quanh ta. Chiếc mũ vải ôm sát thì ngược lại: phần vải nóng lên áp thẳng vào da đầu, nhiệt đi một mạch xuống.
Đối lưu: lòng nón thoáng như một cái chuông úp
Hình nón úp có miệng rộng ở dưới. Gió thổi ngang dễ dàng lùa qua khoảng trống quanh đầu, cuốn đi lớp không khí ấm sát da. Không khí bị lá nón làm ấm có xu hướng bốc lên và đọng ở phía chóp, vốn cách đỉnh đầu một khoảng, chứ không đè lên da. Mũ lưỡi trai hay mũ len ôm đầu thì nhốt một lớp khí mỏng ẩm nóng ngay sát tóc.
Bay hơi: để mồ hôi làm việc
Ở nhiệt độ ngoài trời mùa hè Việt Nam, khi không khí đã nóng ngang hoặc hơn nhiệt độ da, bay hơi mồ hôi gần như là đường thải nhiệt duy nhất còn hiệu quả của cơ thể. Mồ hôi chỉ làm mát khi nó bay hơi được; nếu bị ủ dưới vải, nó chảy ròng ròng mà không làm mát. Khoảng không thoáng dưới nón lá giữ cho da đầu khô ráo hơn, mồ hôi bay hơi được. Thêm nữa, cởi nón ra quạt là động tác quen thuộc của người làm đồng: quạt tạo đối lưu cưỡng bức, tăng tốc độ bay hơi và cuốn nhiệt khỏi mặt, cổ.
So sánh nhanh: đầu trần, mũ ôm sát và nón lá
| Yếu tố | Đầu trần | Mũ vải tối màu ôm sát | Nón lá |
|---|---|---|---|
| Vùng được che | Không | Đỉnh đầu, có thể thêm lưỡi trai che trán | Đầu, mặt, gáy, một phần vai |
| Hấp thụ nắng ở mặt ngoài | Tóc tối màu hấp thụ mạnh | Cao | Thấp hơn nhờ màu sáng |
| Đường dẫn nhiệt xuống da | Trực tiếp | Áp sát, dẫn nhiệt thẳng | Qua lớp không khí dày, rất yếu |
| Thông gió quanh đầu | Tốt | Kém | Tốt |
| Mồ hôi bay hơi | Tốt | Bị ủ | Tốt |
Nhìn bảng sẽ thấy nón lá giữ được ưu điểm của đầu trần, tức thoáng gió và mồ hôi bay hơi, đồng thời bỏ được nhược điểm lớn nhất là hứng nắng trực tiếp. Đó là chìa khoá của cảm giác mát.
Họ hàng khoa học của nón lá
Ngành khí tượng có một vật dụng rất giống nón lá về nguyên lý: lều khí tượng, chiếc hộp gỗ sơn trắng có vách chớp đặt trong vườn quan trắc. Nhiệt kế để ngoài nắng sẽ đo nhiệt độ của chính nó bị nắng nung, không phải nhiệt độ không khí. Lều khí tượng chặn nắng bằng màu trắng, để gió lùa qua vách chớp, và giữ nhiệt kế cách xa mặt gỗ nóng. Che nắng, hắt sáng, thông gió, không chạm: đúng bốn việc nón lá làm cho đầu người.
Trên thế giới, nông dân ở nhiều vùng nắng gắt cũng đi tới những chiếc mũ rộng vành, nhẹ, sáng màu, tựa lên đầu bằng một vòng đệm: nón tre lá ở khắp Đông và Đông Nam Á, mũ rơm vành rộng ở châu Mỹ Latin. Những dân tộc không liên hệ với nhau tìm ra cùng một lời giải vì cùng đối mặt một bài toán vật lý.
Hình nón dốc còn có lợi khi mưa: lá xếp chồng như mái ngói, nước trượt nhanh xuống vành và nhỏ giọt ra xa vai. Người đội nón thường quét thêm một lớp dầu bóng ở mặt ngoài để lá chịu nước lâu hơn.
Tự làm thử: đo cái mát của nón bằng nhiệt kế
Bạn cần ba nhiệt kế điện tử loại rẻ (hoặc một nhiệt kế đo lần lượt), một chiếc nón lá, một chiếc mũ vải tối màu, ba khối gỗ nhỏ hay ba cái cốc úp.
- Chọn một chỗ trống ngoài sân lúc gần trưa, nắng gắt.
- Đặt ba nhiệt kế lên ba khối gỗ: một để trần dưới nắng; một úp mũ vải tối màu sát lên trên; một che bằng nón lá đặt trên giá cao hơn nhiệt kế khoảng 10 cm (dùng mấy chiếc cốc kê vành nón), để hở xung quanh.
- Đọc số sau 15 phút và sau 30 phút.
- Thử thêm: dùng tay sờ mặt trong của mũ vải và mặt trong của nón sau khi phơi nắng.
Thường bạn sẽ thấy nhiệt kế để trần đọc cao nhất, vì nó tự hấp thụ nắng; nhiệt kế dưới mũ vải ôm sát cũng cao vì không khí bị nhốt và vải nóng áp sát; nhiệt kế dưới nón lá thấp và gần với nhiệt độ không khí trong bóng râm nhất. Con số cụ thể tuỳ ngày, tuỳ gió, nên hãy ghi lại cả giờ đo và trời có gió hay không. Đừng nhìn thẳng vào Mặt Trời trong lúc làm, và uống đủ nước nếu ở ngoài trời lâu.
Góc nhìn hôm nay: nón lá và chuyện tránh say nắng
Nón lá là một công cụ chống nóng thật sự, nhưng nó chỉ chặn nắng chiếu thẳng. Ở ngoài đồng, ngoài biển, ánh sáng còn phản xạ từ mặt nước, cát, xi măng chiếu vào mặt từ bên dưới, và không khí nóng thì không chiếc mũ nào làm mát được. Những ngày nắng nóng gay gắt, hãy kết hợp nón với áo sáng màu thoáng, nghỉ trong bóng râm, uống nước đều.
Cần nhận biết dấu hiệu say nắng, say nóng: đau đầu, chóng mặt, buồn nôn, da nóng đỏ, mệt lả, nói lẫn lộn. Khi đó đưa người bệnh vào chỗ mát, nới quần áo, chườm khăn mát lên cổ, nách, bẹn, cho uống nước nếu còn tỉnh, và gọi cấp cứu 115 nếu không đỡ nhanh hoặc người bệnh lơ mơ.
Lần tới đi qua một cánh đồng mùa gặt, để ý những người đội nón lá: khoảng hở dưới vành, chiếc quai mềm, cái nghiêng nón về phía nắng. Mỗi chi tiết ấy là một quyết định về truyền nhiệt, được thử nghiệm qua rất nhiều mùa hè.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao đội nón lá thấy mát?
Vì nón lá có tán rộng sáng màu chặn và phản xạ phần lớn nắng, lớp lá khô dẫn nhiệt kém, và khoảng không khí rộng giữa lòng nón với đầu cho gió lùa, mồ hôi bay hơi được. Nón gần như không chạm đầu nên nhiệt từ lá không truyền thẳng xuống da.
Nón lá có mát hơn mũ lưỡi trai không?
Thường là mát hơn. Mũ lưỡi trai che vùng nhỏ hơn, hay có màu tối và ôm sát đầu nên dẫn nhiệt trực tiếp và ủ mồ hôi. Nón lá che cả mặt, gáy, vai và để đầu thông thoáng.
Vì sao nón lá có hình chóp nhọn?
Hình nón vừa tạo tán che rộng với lượng vật liệu ít, vừa đủ cứng nhờ khung vòng tre, lại dốc để nước mưa trượt nhanh. Lòng nón rỗng tạo khoảng không khí cách nhiệt quanh đầu, còn khí ấm dồn lên phía chóp, xa da đầu.
Đội nón lá có chống được tia UV không?
Nón lá chặn tốt tia UV chiếu thẳng từ trên xuống, nhưng không chặn ánh sáng phản xạ từ mặt nước, cát hay nền xi măng. Ở ngoài trời lâu vẫn nên mặc áo dài tay sáng màu và dùng kem chống nắng cho vùng da hở.
Đội nón lá có tránh được say nắng không?
Nón lá giảm đáng kể lượng nắng chiếu vào đầu nên giúp giảm nguy cơ, nhưng không loại bỏ được. Trời nắng nóng gay gắt vẫn cần nghỉ trong bóng râm, uống đủ nước và biết các dấu hiệu say nắng để xử trí kịp thời.
