Под формата на боя „най-бялото бяло“ в света отразява толкова много светлина, че повърхностите стават по-хладни от околния въздух.

• Учени от университета Пърдю създадоха най-бялото бяло, правено досега, под формата на боя.
• Тази нова боя може да охлажда повърхностите, на които е нанесена, което може да намали нуждата от климатична техника, вредна за климата.
• Става дума за второто най-бяло бяло, създавано някога от тези изследователи, които смятат, че това е най-бялото, което един материал може да постигне.

Преди няколко години изследователи обявиха разработката на най-черното черно — място, където цветовете сякаш умират. Ставаше дума за Vantablack, който абсорбираше толкова много видима светлина, че само мъничко количество се отскачаше от повърхността му и достига до нашите очи. (Цялата светлинна енергия се разсейва в околния материал, така че Vantablack не се нагрява).

В статия, публикувана през 2021 г. в списанието ACS Applied Materials & Interfaces, учени от университета Пърдю представиха BaSO4 (бариев сулфат) — най-бялото бяло. BaSO4 е практически непропусклив за цветовете от видимия спектър. Още по-добре, ако това е изобретение, което е „много готино“ в разговорния смисъл, то е такова и в термичен план.

Най-студеното бяло

Повечето външни бои всъщност загряват повърхностите, на които се нанасят. Въпреки че на пазара вече има отразяващи бои, те отразяват само 80 до 90% от слънчевата светлина, което не е достатъчно за охлаждащ ефект.

За сметка на това с BaSO4 се отразяват 98,1% от слънчевите лъчи. Сюилин Руан, старши изследовател, заяви в пресъобщение: „Ако използвате тази боя за покривна повърхност от около 1 000 квадратни фута (приблизително 93 м2), смятаме, че бихте могли да получите охлаждаща мощност от 10 киловата. Това е по-мощно от централните климатици, използвани в повечето домове.“

Г-н Руан и колегите му тестваха BaSO4 с помощта на термопари — високопрецизни уреди, които измерват напрежение, за да определят температурата. Те установиха, че през нощта повърхностите с BaSO4 са с 19°F (10,56°C) по-хладни от околния въздух. При силно слънчево греене ефектът не е толкова екстремен, но все пак е впечатляващ: охлаждане с 8°F (4,4°C).

Изследователите дори установили, че боята работи и при студено време. По време на тест в ден с 43°F (6°C) повърхността, на която бил нанесен BaSO4, била 25°F (-3,8°C). Техните тестове също показват, че BaSO4 е достатъчно издръжлив за външна употреба.

Изследванията в областта на радиативните бои за охлаждане датират от 1970-те години, но екипът на г-н Руан работи върху BaSO4 едва от шест години. По пътя те анализираха над 100 рефлектиращи материали и ги изпробваха в около петдесет експериментални формулировки.

Главният автор, постдокторантът Сянгю Ли, обяснява: „Проверихме различни търговски продукти, почти всичко, което е бяло. Открихме, че използвайки бариев сулфат, теоретично може да се направят продуктите много, много отразяващи, което означава, че те са много, много бели.“

Най-бялата бяла боя, разработена от същия екип миналата есен, се основаваше на калциев карбонат — съединение, което се среща често в черупки, скали и кредата за дъски.

Екипът въвел в боята възможно най-много миниатюрни частици BaSO4. Ли обяснява: „Въпреки че по-голямата концентрация на частици е предпочитана за по-бяло възприемане, не може да се увеличава прекалено много концентрацията. Колкото по-висока е концентрацията, толкова по-лесно боята се цепи или лющи.“

Друг фактор, който прави формулата на екипа с BaSO4 толкова отразяваща, е, че изследователите използвали бариев сулфат с различни размери частици. Когато става въпрос за отблясък, размерът има значение.

Джозеф Пийпълс, съавтор и докторант, обяснява: „Висока концентрация на частици с различни размери придава на боята най-широко спектрално разсейване, което допринася за най-високата степен на отражение.“

Методът на формулиране, използван от екипа, е съвместим с производството на търговски бои.

Пърдю е подал заявка за патент за BaSO4, но все още не се предвижда неговата комерсиализация.

Колкото по-рано го пуснат на пазара, толкова по-добре. В момента охлаждането представлява 12% от енергийната консумация в Съединените щати. Освен това много климатици използват хидрофлуоралкани (HFC). Макар HFC да представляват само малък дял от парниковите газове, те задържат хиляди пъти повече топлина от въглеродния диоксид.

BaSO4 може да играе роля в борбата с глобалното затопляне, като намалява потреблението на енергия и емисиите на HFC.

Тази статия от Роби Бърман Първоначално беше публикувано в Big Think през април 2021 г. Актуализирано през август 2022 г. Превод: artofroof.com, април 2023 г. Източник