בצורת צבע, "הלבן הלבן ביותר" בעולם מחזיר כל כך הרבה אור שהמשטחים מתקררים אפילו מתחת לטמפרטורת האוויר הסובב.

• מדענים מאוניברסיטת פרדו פיתחו את הלבן הלבן ביותר שנוצר אי פעם, בצורת צבע.
• צבע חדש זה יכול לקרר את המשטחים שעליהם הוא מוחל, מה שעשוי לצמצם את הצורך במזגנים המזיקים לאקלים.
• מדובר בלבן הלבן השני ביותר שפיתחו חוקרים אלה, שלדעתם זהו הלבן הלבן ביותר שחומר יכול אי פעם להגיע אליו.

לפני כמה שנים הודיעו חוקרים על פיתוחו של השחור השחור ביותר — מקום שבו הצבעים כביכול 'נכבים'. מדובר ב-Vantablack, שבלע כל כך הרבה מהאור הנראה שרק כמות זעירה נשארת כדי להישקף אל עינינו. (כל האנרגיה האורית מתפזרת במצע הסובב, ולכן ה-Vantablack אינו מתחמם).

במאמר שפורסם ב-2021 בכתב-העת ACS Applied Materials & Interfaces הציגו מדענים מאוניברסיטת פרדו את BaSO4 (סולפאט בריום), הלבן הלבן ביותר שקיים. ה-BaSO4 כמעט ואינו מעביר את צבעי הספקטרום הנראה. יתר על כן, אם מבחינה עממית מדובר בהמצאה מאוד 'קולית', מבחינה תרמית היא כזו אף יותר.

הלבן הקר ביותר

רוב צבעי החוץ למעשה מחממים את המשטחים שעליהם הם מיושמים. אף שיש כבר בשוק צבעים מחזירים, הם מחזירים רק 80–90% מאור השמש, וזה לא מספיק כדי ליצור אפקט מקרר.

לעומת זאת, עם BaSO4 מוחזרו 98.1% מאור השמש. שׁוּילין רואן, החוקרת הראשית, אמרה בהודעת עיתונות: "אם תשתמשו בצבע הזה לכסות גג בגודל כ־1,000 רגל מרובע (כ־93 מ"ר), אנו מעריכים שניתן להשיג יכולת קירור של 10 קילוואט. זה חזק יותר ממזגנים מרכזיים המשמשים ברוב הבתים."

מר רואן ועמיתיו בחנו את ה‑BaSO4 בעזרת תרמופרות, מכשירים מדויקים שמודדים מתח כדי לקבוע טמפרטורה. הם מצאו שלילה המשטחים עם BaSO4 קרירים ב‑19°F (10.56°C) בהשוואה לאוויר הסובב. בתנאי שמש חזקה האפקט לא קיצוני באותו מידה, אבל עדיין מרשים: קירור של 8°F (4.4°C).

החוקרים אף גילו שהצבע עובד במזג אוויר קר. בניסוי שנערך ביום שבו היה 43°F (6°C), המשטח עליו נצבע ה‑BaSO4 היה ב‑25°F (-3.8°C). ניסויים שלהם מראים גם שה‑BaSO4 עמיד דיו לשימוש חיצוני.

המחקר בתחום הצבעים לקרור רדיאטיבי החל כבר בשנות ה-1970, אבל הצוות של מר רואן עובד על BaSO4 רק מזה שש שנים. לאורך הדרך הם ניתחו יותר מ-100 חומרים מחזירי אור ובדקו אותם בכחמישים ניסוחי ניסוי.

המחבר הראשי, הדוקטורנט שיָאנְגיוּ לי, מסביר: "בחנו מוצרים מסחריים שונים, בקיצור כל מה שבן‑לבן. גילינו שבעזרת סולפט בריום ניתן תאורטית להפוך מוצרים לחד־משמעית מאד מחזירי אור, כלומר מאד, מאד לבנים."

הצבע הלבן הלבן ביותר שפותח על‑ידי אותה קבוצה בסתיו שעבר נסמך על פחמתי הסידן, תרכובת הנמצאת בדרך‑כלל בקונכיות, בסלעים ובגירי הלוח.

הצוות הכניס כמה שיותר חלקיקים זעירים של BaSO4 לתוך הצבע. לי מסביר: "אף שבריכוז גבוה יותר של חלקיקים עדיף כדי להפוך חומר לבן, אי אפשר להעלות את הריכוז יתר על המידה. ככל שהריכוז גבוה יותר, הצבע נוטה להיסדק או להתקלף בקלות."

גורם נוסף שהופך את ניסוח ה‑BaSO4 של הצוות לכזה מחזיר הוא שהחוקרים השתמשו בחלקיקי סולפט בריום בגדלים שונים. כשמדובר בהחזרת אור, הגודל חשוב.

ג'וזף פיפלס, שותף למחקר ותלמיד דוקטורט, מסביר: "ריכוז גבוה של חלקיקים בגדלים שונים מקנה לצבע את ההפצה הספקטרלית הרחבה ביותר, מה שתורם להשיפוע הרפלקטיבי הגבוה ביותר."

שיטת הניסוח שבה השתמשה הקבוצה תואמת לייצור צבעים מסחריים.

פurdue הגישה בקשת פטנט עבור BaSO4, אך עדיין לא מתוכננת מסחריתו.

עם זאת, ככל שימכר מוקדם יותר — כן טוב יותר. מיזוג האוויר מהווה כיום 12% מצריכת האנרגיה בארצות הברית. בנוסף, רבים ממערכות המיזוג משתמשות בהידרופלואורוקרבונים (HFC). אף על פי ש־HFC מהווים אחוז קטן מכלל גזי החממה, הם אוגרים אלפי פעמים יותר חום מפחמן דו־חמצני.

לכן BaSO4 יכול לתרום למאבק בשינויי האקלים על ידי צמצום צריכת האנרגיה והפליטות של גזי HFC.

מאמר זה של רובי ברמן פורסם במקור באתר Big Think באפריל 2021. עודכן באוגוסט 2022. תורגם על ידי artofroof.com באפריל 2023. מקור