पेंट के रूप में, दुनिया का "सबसे सफेद" इतना अधिक प्रकाश परावर्तित करता है कि सतहें आस-पास की हवा की तुलना में ठंडी हो जाती हैं।

• पर्ड्यू विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने अब तक का सबसे सफेद रंग विकसित किया है, और वह एक पेंट के रूप में है।
• यह नई पेंट उन सतहों को ठंडा कर सकती है जिन पर इसे लगाया जाता है, जिससे तापमान बढ़ाने वाले एयर कंडीशनरों की आवश्यकता कम हो सकती है।
• यह उन शोधकर्ताओं द्वारा बनाई गई अब तक की दूसरी सबसे सफेद पेंट है; उनका मानना है कि यह किसी सामग्री द्वारा हासिल की जा सकने वाली अधिकतम सफेदी है।

कुछ साल पहले शोधकर्ताओं ने दुनिया का सबसे काला विकसित करने की घोषणा की थी, एक ऐसी सामग्री जहाँ रंगों का अस्तित्व न के बराबर रह जाता है। यह Vantablack था, जो दृश्यमान प्रकाश को इस कदर अवशोषित करता है कि उसकी सतह से केवल अति-न्यून मात्रा में ही प्रकाश हमारे आँखों तक परावर्तित होता है। (सारी प्रकाश ऊर्जा आसपास के सब्सट्रेट में नष्ट हो जाती है, इसलिए Vantablack गर्म नहीं होता)।

2021 में ACS Applied Materials & Interfaces में प्रकाशित एक लेख में पर्ड्यू विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने BaSO4 (बैरीयम सल्फेट) प्रस्तुत किया, जिसे अब तक का सबसे सफेद कहा गया है। BaSO4 व्यावहारिक रूप से दृश्यमान स्पेक्ट्रम के रंगों के प्रति असंवेदनशील है। और बेहतर बात यह है कि यह केवल बोलचाल के अर्थ में 'बहुत कूल' नहीं बल्कि थर्मल अर्थ में भी प्रभावी है।

सबसे ठंडा सफेद

ज़्यादातर बाहरी पेंट असल में उन सतहों को गर्म कर देते हैं जिन पर वे लगते हैं। बाज़ार में पहले से परावर्तक पेंट मौजूद हैं, लेकिन वे केवल सूरज की रोशनी का 80% से 90% तक ही परावर्तन करते हैं, जो ठंडक प्रभाव प्राप्त करने के लिए पर्याप्त नहीं है।

इसके विपरीत, BaSO4 सूरज की रोशनी का 98.1% परावर्तित करता है। मुख्य शोधकर्ता झुईलिन रुआन ने एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा: "यदि आप इस पेंट को लगभग 1,000 वर्ग फुट (लगभग 93 m2) के छत क्षेत्र पर लगाते हैं, तो हम अनुमान लगाते हैं कि आप 10 किलोवॉट की शीतलीकरण क्षमता प्राप्त कर सकते हैं। यह अधिकांश घरों में प्रयुक्त केंद्रीय एयर कंडीशनरों से भी अधिक शक्तिशाली है।"

श्री रुआन और उनके सहयोगियों ने BaSO4 का परीक्षण थर्मोकपल्स की मदद से किया, उच्च-सटीक उपकरण जो तापमान निर्धारित करने के लिए वोल्टेज मापते हैं। उन्होंने पाया कि रात में, BaSO4 वाली सतहें आसपास की हवा की तुलना में 19°F (10.56°C) तक ठंडी होती हैं। तेज धूप में यह प्रभाव उतना चरम नहीं होता, लेकिन फिर भी प्रभावशाली है: 8°F (4.4°C) की ठंडक।

शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि पेंट ठंडे मौसम में भी काम करता है। एक परीक्षण में, जब दिन का तापमान 43°F (6°C) था, उस सतह का तापमान जिस पर BaSO4 लगाया गया था 25°F (-3.8°C) था। उनके परीक्षण यह भी बताते हैं कि BaSO4 बाहरी उपयोग के लिए पर्याप्त टिकाऊ है।

रेडिएटिव पेंटिंग (ठंडा करने) के क्षेत्र में शोध 1970 के दशक तक जाता है, लेकिन श्री रुआन की टीम केवल पिछले छह वर्षों से BaSO4 पर काम कर रही है। इस दौरान उन्होंने 100 से अधिक परावर्तक सामग्रियों का विश्लेषण किया और उन्हें लगभग 50 प्रयोगात्मक सूत्रों में परखा।

मुख्य लेखक, पोस्ट-डॉक्टरल शोधकर्ता शियांगयू ली बताते हैं: "हमने विभिन्न वाणिज्यिक उत्पादों का परीक्षण किया, मूलतः हर तरह की सफेद चीजें। हमने पाया कि बैरियम सल्फेट का उपयोग करके सैद्धांतिक रूप से उत्पादों को बहुत, बहुत परावर्तक बनाया जा सकता है, यानी वे बहुत, बहुत सफेद हो सकते हैं।"

पिछले शरद में उसी टीम द्वारा विकसित सबसे सफेद सफेद पेंट का आधार कैल्शियम कार्बोनेट था, एक यौगिक जो आम तौर पर शेल, चट्टानों और ब्लैकबोर्ड की चॉक में पाया जाता है।

टीम ने पेंट में यथासंभव अधिक सूक्ष्म BaSO4 कण डाले। ली समझाते हैं: "हालाँकि किसी चीज़ को सफेद बनाने के लिए कणों की अधिक सांद्रता बेहतर होती है, लेकिन सांद्रता को बहुत ज्यादा नहीं बढ़ाया जा सकता। जितनी अधिक सांद्रता होगी, पेंट उतनी ही अधिक चटकने या खुरचने लगेगी।"

टीम के BaSO4 मिश्रण को इतना परावर्तक बनाने का एक और कारण यह है कि शोधकर्ताओं ने अलग-अलग आकार के बैरियम सल्फेट कणों का उपयोग किया। प्रकाश को परावर्तित करने में कणों का आकार महत्वपूर्ण होता है।

Joseph Peoples, सह-लेखक और पीएचडी छात्र, बताते हैं: "विभिन्न आकार के कणों का उच्च सघनत्व रंग को सबसे व्यापक स्पेक्ट्रल फैलाव प्रदान करता है, जो सबसे अधिक परावर्तन में योगदान देता है।"

टीम द्वारा उपयोग की गई सूत्रीकरण विधि वाणिज्यिक पेंट उत्पादन के साथ संगत है।

पर्ड्यू ने BaSO4 के लिए पेटेंट आवेदन दायर किया है, लेकिन इसे अभी व्यावसायिक रूप से विपणन करने की योजना नहीं है।

हालाँकि, जितनी जल्दी वे इसे बाज़ार में लाएंगे, उतना ही बेहतर होगा। अमेरिका में वर्तमान में एयर कंडीशनिंग ऊर्जा खपत का 12% प्रतिनिधित्व करती है। इसके अलावा, कई एयर कंडीशनर हाइड्रोफ्लुओरोकार्बन (HFC) का उपयोग करते हैं। यद्यपि HFC ग्रीनहाउस गैसों का केवल एक छोटा प्रतिशत हैं, वे कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में हजारों गुना अधिक गर्मी रोकते हैं।

इस तरह BaSO4 ऊर्जा की खपत और HFC उत्सर्जन को घटाकर जलवायु‑warming से लड़ने में योगदान दे सकता है।

यह लेख रॉबी बर्मन यह मूल रूप से अप्रैल 2021 में Big Think पर प्रकाशित हुआ था। इसे अगस्त 2022 में अपडेट किया गया था। artofroof.com द्वारा अप्रैल 2023 में अनुवादित। स्रोत