Naukowcy stworzyli najbielszą biel jaką kiedykolwiek stworzono

Inżynierowie stworzyli najbielszą jak dotąd farbę i uważają, że może ona pomóc w walce z ocieplającą się planetą.

Ta najbielsza farba przewyższa ultra białą farbę, którą ta sama grupa inżynierów z Purdue University zaprezentowała w październiku 2020 roku i może chłodzić budynki tak, jak zrobiłby to klimatyzator, donoszą w nowym badaniu.

Gdyby farba pokryła dach o powierzchni 93 metrów kwadratowych, jej moc chłodzenia wynosiłaby około 10 kilowatów. „To jest więcej mocy niż moc klimatyzatora używanego w większość domów,” powiedział w oświadczeniu starszy autor Xiulin Ruan, profesor inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie Purdue w stanie Indiana.

Moc chłodząca farby wynika z jej imponującej zdolności do odbijania światła słonecznego – a tym samym ciepła podczerwonego. Dostępne w handlu farby, które są specjalnie zaprojektowane do „chłodzenia”, odbijają około 80% do 90% światła słonecznego, ale nie mogą schłodzić powierzchni do temperatur niższych niż ich otoczenie, zgodnie z oświadczeniem.

Z kolei nowa najbielsza biała farba odbija 98,1% światła słonecznego – znacznie więcej niż poprzedni rekordzista, który odbijał 95,5%. Farba jest przeciwieństwem ultra-czarnej farby stworzonej przez naukowców w 2014 roku, zwanej „vantablack”, która pochłania 99,9% światła widzialnego.

Aby stworzyć nową farbę, zespół wziął pod uwagę ponad 100 białych substancji, a następnie przetestował około 10 w mieszankach o różnych proporcjach. Zgodnie z oświadczeniem ich poprzednia ultra-biała farba została wykonana z węglanu wapnia, związku występującego w skałach i muszlach morskich.

Xiulin Ruan, profesor inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie Purdue trzyma próbkę najbielszej farby. (Zdjęcie: Purdue University / Jared Pike)

Inżynierowie wykonali nową farbę przy użyciu wysokiego stężenia siarczanu baru, białego, bezwonnego nierozpuszczalnego związku, który jest używany jako „środek kontrastowy” w zdjęciach rentgenowskich lub tomografii komputerowej, pokrywając ściany przełyku, żołądka lub jelita, aby można było je wyraźnie zobrazowany. Służy również do nadawania bieli papierowi fotograficznemu i kosmetykom.

Inżynierowie dodatkowo zwiększyli współczynnik odbicia białej farby, zmieniając rozmiary cząstek siarczanu baru. To, ile światła rozprasza każda cząstka, zależy od jej wielkości; zakres rozmiarów pozwala farbie na rozpraszanie wielu różnych długości fal, zgodnie z oświadczeniem.

Grupa odkryła, że ​​ich farba może utrzymywać temperaturę o około 10,6 stopni Celsjusza niższą niż otoczenie w nocy i 4,4 Celsjusz niższą niż otoczenie, podczas gdy słońce “silnie świeci”, około południa.

Farba schładza również zimą. Gdy temperatura zewnętrzna wynosiła 6 Celsjusza, farba obniżyła temperaturę próbki o 10 Celsjusza. Naukowcy złożyli teraz wniosek patentowy na tę niezwykle białą – i chłodzącą – farbę. Według BBC inżynierowie współpracują również z firmą zajmującą się produkcją i sprzedażą farby.

Niektóre miasta już malują dachy na biało, aby oszczędzać energię. Na przykład Nowy Jork pomalował ostatnio 929 000 metrów kwadratowych dachów na biało, według BBC. Naukowcy rozważają również możliwość użycia farby do schłodzenia planety, gdyby pokryć nią obszary, na których nie mieszkają ludzie.

„Zrobiliśmy bardzo przybliżione obliczenia” – powiedział Ruan w wywiadzie dla BBC. „Szacujemy, że wystarczyłoby pomalować tą farbą tylko 1% powierzchni Ziemi – być może obszar pokryty skałami, na którym nie ma ludzi – i to mogłoby pomóc w walce z trendem zmian klimatycznych”.

Jednak inni byli ostrożni co do ustaleń. Farba jest tylko niewielkim ulepszeniem w stosunku do farb dostępnych na rynku, powiedział The Washington Post Ronnen Levinson, lider Heat Island Group w Lawrence Berkeley National Laboratory. „Korzyści z chłodzenia są zwykle oceniane po kilku latach przebywania na zewnątrz” – powiedział. „Naprawdę nie wiem, jak wtedy zachowa się ta nowa ultra-jasna biel. Ale biorąc pod uwagę jej początkowe właściwości, gdy jest “czysta”, oznacza to około 10-procentowy wzrost wydajności w porównaniu z dzisiejszymi jasnobiałymi pokryciami dachowymi”.

Odkrycia zostały opublikowane 15 kwietnia w czasopiśmie ACS Applied Materials & Interfaces.

Źródło: Yasemin Saplakoglu

The whitest paint is here – and it’s the coolest. Literally.

‘Whitest ever’ paint reflects 98% of sunlight

Ultrawhite BaSO4 Paints and Films for Remarkable Daytime Subambient Radiative Cooling

Zdjęcie: Purdue University/Joseph Peoples

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x