U obliku boje, „najbijelija bijela“ na svijetu toliko odbija svjetlost da površine postaju hladnije od okolnog zraka.

• Znanstvenici sa Sveučilišta Purdue stvorili su najbijelu bijelu boju ikad razvijenu, u obliku boje.
• Ova nova boja može ohladiti površine na koje se nanese, što bi moglo smanjiti potrebu za klimatskim uređajima koji štete klimi.
• Radi se o drugoj najbijeloj bijeloj boji koju su ti istraživači ikad stvorili, a oni smatraju da je to najsvjetlija moguća bijela koju materijal može doseći.

Prije nekoliko godina istraživači su najavili razvoj najcrnje crne boje, mjesta gdje boje kao da nestaju. Riječ je bila o Vantablacku, koji je upijao toliko vidljive svjetlosti da je samo neznatna količina odbijena s njegove površine i dospjela do naših očiju. (Sva svjetlosna energija raspršuje se u okolnom supstratu, pa se Vantablack ne zagrijava).

U članku objavljenom 2021. u časopisu ACS Applied Materials & Interfaces, znanstvenici sa Sveučilišta Purdue predstavili su BaSO4 (barijev sulfat), najsvjetliju bijelu koja postoji. BaSO4 je praktički nepropustan za boje vidljivog spektra. Štoviše, osim što je u svakodnevnom smislu „vrlo cool“ kao otkriće, to vrijedi i u termičkom smislu.

Najhladnija bijela

Većina vanjskih boja zapravo zagrijava površine na koje se nanose. Iako na tržištu već postoje reflektirajuće boje, one odbijaju samo 80 do 90 % sunčeve svjetlosti, što nije dovoljno za postizanje rashladnog učinka.

S druge strane, s BaSO4 odbija se 98,1 % sunčeve svjetlosti. Xuilin Ruan, glavni istraživač, izjavio je u priopćenju: „Ako biste ovom bojom prekrili krovnu površinu od oko 1 000 kvadratnih stopa (otprilike 93 m2), procjenjujemo da biste mogli dobiti rashladnu snagu od 10 kilovata. To je snažnije od centralnih klima uređaja koji se koriste u većini kuća.“

G. Ruan i njegovi kolege testirali su BaSO4 pomoću termoparova, preciznih uređaja koji mjere napon kako bi odredili temperaturu. Utvrdili su da su noću površine premazane BaSO4 hladnije za 19 °F (10,56 °C) od okolnog zraka. Pod jakim sunčevim zračenjem učinak nije toliko ekstreman, ali je i dalje zapanjujuć: 8 °F (4,4 °C) hlađenja.

Istraživači su čak primijetili da boja djeluje i pri niskim temperaturama. Tijekom testa provedenog na dan s 43 °F (6 °C), površina na koju je nanesen BaSO4 bila je na 25 °F (-3,8 °C). Njihova ispitivanja također pokazuju da je BaSO4 dovoljno otporan za vanjsku primjenu.

Istraživanja u području radiativnih boja za hlađenje sežu u 1970-e, ali je Ruanov tim radio na BaSO4 tek posljednjih šest godina. Usput su analizirali više od 100 reflektirajućih materijala i testirali ih u pedesetak eksperimentalnih formulacija.

Glavni autor, postdoktorand Xiangyu Li, objašnjava: „Pregledali smo razne komercijalne proizvode, praktički sve što je bijelo. Otkrili smo da upotrebom barijevog sulfata proizvodi teoretski mogu postati vrlo, vrlo reflektirajući, što znači da su vrlo, vrlo bijeli.“

Najbijelija bijela boja koju je ista ekipa razvila prošle jeseni temeljila se na kalcijevom karbonatu, spoju koji se često nalazi u školjkama, stijenama i kredi za ploču.

Tim je u boju unio što je moguće više sitnih čestica BaSO4. Li objašnjava: „Iako veća koncentracija čestica pomaže da nešto bude bijelo, koncentraciju se ne može previše povećavati. Što je koncentracija veća, boja se lakše lomi ili ljušti.“

Još jedan čimbenik zbog kojeg je formulacija BaSO4 njihove ekipe toliko reflektirajuća jest što su istraživači koristili čestice barijevog sulfata različitih veličina. Kad je riječ o odbijanju svjetlosti, veličina je važna.

Joseph Peoples, koautor i doktorand, objašnjava: „Visoka koncentracija čestica različitih veličina daje boji najširi spektralni raspršaj, što doprinosi najvećoj reflektanciji.“

Metoda formulacije koju koristi tim kompatibilna je s proizvodnjom komercijalnih boja.

Purdue je podnio zahtjev za patent za BaSO4, ali još nije planirano njegovo komercijaliziranje.

Međutim, što ga prije plasiraju na tržište, to bolje. Hlađenje zraka trenutno predstavlja 12 % potrošnje energije u Sjedinjenim Državama. Osim toga, mnogi klima-uređaji koriste hidrofluorougljike (HFC). Iako HFC-ovi čine malen udio stakleničkih plinova, zadržavaju tisuće puta više topline nego ugljični dioksid.

BaSO4 stoga može igrati ulogu u borbi protiv globalnog zagrijavanja smanjenjem potrošnje energije i emisija HFC-a.

Ovaj članak Robby Berman Prvotno je objavljeno na Big Thinku u travnju 2021. Ažurirano je u kolovozu 2022. Preveo/la: artofroof.com u travnju 2023. Izvor