Ученые создали самую белую краску. Она поможет экономить электроэнергию
Сюлин Жуань, профессор Университета Пердью, держит образец самой белой краски за всю историю. Фото: Jared Pike

Ученые из Университета Пердью (США) разработали ультрабелую краску — она может отражать до 98,1% солнечных лучей. Краску можно использовать для искусственного охлаждения зданий, тем самым экономя на системах кондиционирования и потреблении электричества, сообщается на сайте университета.

«Если использовать эту краску для покрытия крыши площадью около 1 тыс. квадратных футов, по нашим оценкам, можно получить охлаждающую мощность в 10 кВт. Это сопоставимо с мощностью центральных кондиционеров, используемых в большинстве домов», ― говорит Сюлин Жуань, профессор Университета Пердью.

Ранее команда ученых разработала ультрабелую краску, которая расширила границы возможного белого цвета, ― она была способна отражать до 95,5% солнечных лучей. Новая разработка превзошла этот результат.

По словам исследователей, краска способна отражать до 98,1% солнечного света. Они отмечают, что разработанный образец можно назвать антиподом Vantablack ― самого темного материала из известных сегодня науке.

Что делает самую белую краску такой белой

Две особенности придают краске чрезвычайную белизну. Первая особенность ― очень высокая концентрация химического соединения, называемого сульфатом бария, который также используется для изготовления фотобумаги и косметики белого цвета.

«Мы рассматривали различные коммерческие продукты, в основном все белое», ― сказал Сяньюй Ли, аспирант Массачусетского технологического института, который работал над этим проектом в качестве аспиранта Пердью в лаборатории Жуаня. ― «Мы обнаружили, что, используя сульфат бария, теоретически можно сделать вещи действительно отражающими, а это значит, что они действительно белые».

Вторая особенность заключается в том, что частицы сульфата бария в краске имеют разный размер. Насколько каждая частица рассеивает свет, зависит от ее размера, поэтому более широкий диапазон размеров частиц позволяет краске рассеивать больше спектра света от солнца.

«Высокая концентрация частиц, которые также имеют разные размеры, дает краске самое широкое спектральное рассеивание, что способствует самому высокому отражению», ― сказал Джозеф Пиплз, аспирант Пердью в области машиностроения.

Есть немного места, чтобы сделать краску белее, но не так много, чтобы не повредить краску.

«Хотя более высокая концентрация частиц лучше подходит для получения чего-то белого, вы не можете увеличить концентрацию слишком сильно. Чем выше концентрация, тем легче краска ломается или отслаивается», ― сказал Сяньюй Ли.

Как самая белая краска одновременно и самая крутая

Белизна краски также означает, что она самая холодная в истории. Используя высокоточное оборудование для считывания температуры, исследователи продемонстрировали на открытом воздухе, что разработанная ими краска может удерживать температуру окрашенной поверхности на 19 градусов по Фаренгейту (примерно на 35 градусов по Цельсию) холоднее, чем их окружение ночью. Он также может охлаждать поверхности на 8 градусов по Фаренгейту (примерно на 15 градусовпо Цельсию) ниже их окружения при сильном солнечном свете в полдень.

Эта белая краска является результатом шестилетних исследований, основанных на попытках еще в 1970-х годах разработать краску с радиационным охлаждением в качестве возможной альтернативы традиционным кондиционерам.

Технология радиационного охлаждения, которую можно использовать в коммерческих красках, может быть менее затратной в производстве. Однако современные коммерческие «теплоотталкивающие краски» отражают только 80–90% солнечного излучения и не могут достигать температуры ниже окружающей среды, отмечается в статье.

Коммерческое использование

Исследователи показали в своем исследовании, что их краска на основе сульфата бария потенциально может справляться с наружными условиями. Техника, которую исследователи использовали для создания краски, также совместима с коммерческим процессом изготовления краски.

Патентные заявки на этот состав краски были поданы через Управление коммерциализации технологий Исследовательского фонда Пердью. Это исследование было поддержано Исследовательским центром технологий охлаждения Университета Пердью и Управлением научных исследований ВВС.

Поделиться ссылкой: