Белее белого: создана краска, отражающая 98% солнечного света.

18.04.2021 12:40
Белее белого: создана краска, отражающая 98% солнечного света.

Ультрабелая краска, рекомендованная разработчиками Университета Пердью, отражает более 98,1% солнечного света и может работать вместо кондиционера.

Команда разработчиков из американского университета Пердью в Западном Лафайете, штат Индиана, создала самую белую краску из всех доступных аналогов. Новинка готова к коммерческому использованию, не требует особых вложений со стороны производителей и будет не дороже других красок, представленных на рынке. Об этом сообщает сайт университета.

Изобретение имеет не только научное или эстетическое значение. Способность краски максимально эффективно отражать свет будет способствовать снижению затрат на кондиционирование воздуха как во время фазы выработки электроэнергии, так и во время прямой работы, и, следовательно, в сокращении выбросов в атмосферу. Особенно это актуально для стран с теплым климатом и для больших городов, где якобы создается кондиционирование. тепловой купол. Также ультра-белый цвет будет полезен для удаленных объектов.

«Наша краска может помочь в борьбе с глобальным потеплением, помогая Земле остыть, и это здорово», - сказал Сюлин Жуань, еще один профессор машиностроения в университете.

Сущность изобретения

Человек описывает белые объекты как отражающие солнечный свет, но не поглощающие какой-либо цвет спектра. Соответственно, степень «белизны» тени определяется судьбой отраженного света. Обычная коммерческая белая краска под солнечными лучами нагревается, а краски, позиционируемые как отражатели, действительно отражают около 80% света, а лучшие образцы - до 90%. Они не могут сделать поверхность холоднее, чем окружающие предметы.

Ранее группа разработчиков ультрабелой краски Purdue University добивалась коэффициента отражения 95,5%, а конечный состав краски составлял 98,1% (!), То есть поверхность, покрытая новой краской, отражает практически весь видимый спектр солнца. . Но это еще не все: есть лучи, которые мы не воспринимаем в солнечном свете - ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Уникальной особенностью краски, по словам разработчиков, является ее способность частично отражать УФ-лучи и отражать инфракрасные волны в космос на длину, не поглощаемую атмосферой. Знакомые белые красители поглощают его и тем самым способствуют глобальному потеплению.

технология

Такие свойства и необычайная белизна краски достигаются сочетанием двух технологических нюансов в технологии производства.

Во-первых, сульфат бария, нетоксичное соединение, входящее в состав фотобумаги, используется в медицине, химической промышленности и даже в составе блоков Lego. В отличие от диоксида титана, содержащегося в большинстве красок, сульфат бария не поглощает УФ-излучение.

Во-вторых, все частицы сульфата бария имеют разные размеры, что приводит к высокой степени спектрального рассеивания света - каждая из частиц по-своему отражает лучи.

Руанским лабораториям потребовалось 6 лет испытаний, чтобы получить состав краски, который не расслаивается, не отслаивается и не обеспечивает однородное покрытие на поверхности. Изначально было отобрано 100 различных материалов, из них было выбрано 10, и для каждого материала было создано 50 различных композиций. Проблема заключалась в том, что чем выше концентрация частиц разного размера, тем более неустойчивой была краска для окружающей среды.

Результаты © Purdue University

По словам Сюлиня Руана, расчеты разработчиков показали, что покрытие 1000 квадратных футов (около 93 квадратных метров) крыши новой краской приведет к 10 кВт охлаждающей способности, что больше, чем у средней центральной системы кондиционирования воздуха. В интервью The Guardian он привел несколько иные цифры: эффект составит 11,7 кВт за счет зоны покрытия в 100 квадратных метров. Расхождения в оценках объясняются тем, что расчеты производятся на основе тестов, а не практического применения - измерялась температура поверхности, покрытой ультрабелой краской и другими коммерческими составами.

Термопары показали, что новая краска может сохранять поверхности на 19 градусов холоднее, чем другие поверхности, ночью и на 8 градусов ниже при ярком солнечном свете. Конечно, нельзя покрывать краской все здание - окна, некоторые элементы конструкции, которые нельзя красить и т. Д. Имеет. Поэтому полностью заменить кондиционеры не получится. Однако добиться при этом значительной экономии затрат на кондиционирование воздуха вполне реально.