ფერწერული სახით წარმოდგენილი „ყველაზე თეთრი თეთრი“ ასე ძლიერ ირეკლავს შუქს, რომ ზედაპირები ჰაერზე ცივდება.
- პერდიუის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა შექმნეს ყველაზე თეთრი თეთრი საღებავი, რომელიც აქამდე შემუშავებულა.
- ეს ახალი საღებავი შეუძლია გააგრილოს ზედაპირები, რაზეც ის არის нанесებული, რაც შეიძლება შეამციროს კლიმატისთვის მავნე კონდიციონერების საჭიროება.
- ეს მკვლევარების მიერ შექმნილი მეორე ყველაზე თეთრი თეთრია და ისინი მიიჩნევენ, რომ ის არის ყველაზე თეთრი დონე, რომელსაც მასალა შეიძლება მიაღწიოს.
რამდენიმე წლის წინ კვლევებმა გამოაცხადეს ყველაზე შავი, საიდანაც ფერები თითქოს კი კვდებიან. ეს იყო ვანტაბლაქი, რომელიც იმდენად შთანთქავდა ხილულ სინათლეს, რომ მისი ზედაპირიდან მხოლოდ უმნიშვნელო რაოდენობა აღწევდა და ირეკლებოდა ჩვენს თვალებში. (სინათლის მთელი ენერგია იხარჯება გარშემო არსებულ სუბსტრატში, ამიტომ ვანტაბლაქი არ ცხელდება).
2021 წელს ჟურნალში ACS Applied Materials & Interfaces გამოქვეყნებულ სტატიაში პერდიუს უნივერსიტეტის მეცნიერებმა წარმოგვადგინეს BaSO4 (ბარიუმის სულფატი), რომელიც ითვლება ყველაზე თეთრად. BaSO4 პრაქტიკულად აუმტარია ხილული სპექტრის ფერებისთვის. მაღალიც არის ის, რომ თუ ეს გამოგონება ლექსიკური „კულის“ თვალსაზრისით სახასიათოა, იგი თერმულადაც არის საკმაოდ ეფექტური.
ყველაზე ცივი თეთრი
ბევრი გარე ფერი სინამდვილეში გაცხელებას უწევს ზედაპირთ, რომელზეც არის გამოყენებული. ბაზარზე უკვე არსებობს გამხილველებელი საღებავები, მაგრამ ისინი მხოლოდ მზის სინათლის 80–90%-ს ირეკლებენ, რაც არაა საკმარისი ცივების ეფექტის მისაღწევად.
მეორეს მხრივ, BaSO4–ით მზის სინათლის 98,1% ირეკლება. წამყვანი მკვლევარი სიულინ რუანი აცხადებს პრესრელიზში: „თუ ამ საღებავით დაფარავთ დაახლოებით 1 000 კვადრატული ფუტის (დაახლ. 93 მ2) სახურავს, ვვარაუდობთ, რომ მიიღებთ 10 კილოვატის გაგრილების სიმძლავრეს. ეს უფრო ძლიერია, ვიდრე ცენტრალური კონდიციონერები, რომელსაც უმრავლესობა სახლებში იყენებს.“
რუნმა და მისი კოლეგებმა BaSO4–ი შეამოწმეს თერმოკუპელების, მაღალი სიზუსტის მოწყობილობების გამოყენებით, რომლებიც ტენზიას ზომავენ ტემპერატურის განსაზღვრისთვის. მათ დაადგინეს, რომ ღამით BaSO4–ით დაფარული ზედაპირები ჰაერზე 19°F (10,56°C)-ით ციოდნენ. მძლავრ მზეზე ეფექტი არაა ისეთი ექსტრემალური, მაგრამ მაინც შთამბეჭდავია: 8°F (4,4°C) გაგრილება.
მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ საღებავი მუშაობს גם ცივ ამინდში. ერთ-ერთ ტესტში, როცა დღის ტემპერატურა იყო 43°F (6°C), BaSO4–ით დაფარული ზედაპირის ტემპერატურა იყო 25°F (-3,8°C). მათი ტესტები ასევე მიუთითებს, რომ BaSO4 საკმარისად გამძლეა გარე გამოყენებისთვის.
რადიაციული საღებავის გამაგრილებელი თვისების კვლევა თაობით 1970-იან წლებში იწყება, თუმცა მისტერ რუანის команда BaSO4-ით მხოლოდ უკანასკნელი ექვსი წლის განმავლობაში მუშაობს. ამ გზაზე მათ შეისწავლეს 100-ზე მეტი რეფლექტორული მასალა და გამოიკვლიეს ისინი დაახლოებით 50 ექსპერიმენტულ ფორმულაში.
მთავარი ავტორი, პოსტდოკტორანტი შიანგიული ლი, ამბობს: „ჩვენ ვსპარონეთ სხვადასხვა კომერციული პროდუქტი, თითქმის ყველაფერი თეთრი. აღმოვაჩინეთ, რომ ბარიუმის სულფატის გამოყენებით თეორიულად შესაძლებელია პროდუქტების ძალიან, ძალიან მიმზიდველი გათეთრება, ანუ ისინი ძალიან, ძალიან თეთრი გახდეს."
გუნდმა გასულ შემოდგომაზე იმავე გუნდის მიერ შემუშავებული ყველაზე თეთრი თეთრი საღებავი კალციუმის კარბონატზე დაადგინა, შეერთება, რომელიც ხშირად გვხვდება გარსეულებში, კლდეებში და დაფის კრეტაში.
გუნდმა საღებავში შეიყვანა რაც შეიძლება მეტი მიკროსკოპული BaSO4 ნაწილაკი. ლი განმარტავს: „ნაკლებად ნაწილი უფრო უკეთ გამოიყურება თეთრად, მაგრამ კონცენტრაცია ვერ გაიზრდება ოვერ; რაც უფრო მაღალია კონცენტრაცია, საღებავი უფრო მეტად იკვემება ან ადვილად შორდება.“
მეორე ფაქტორი, რის გამოც გუნდის BaSO4 ფორმულა ასე ძლიერ ირეკლავს არის ის, რომ მკვლევრებმა გამოიყენეს ბარიუმის სულფატის განსხვავებული ზომის ნაწილაკები. სინათლის ირეკვლებისას ზომას მნიშვნელოვანი მნიშვნელობა აქვს.
ჯოზეფ პიპლსი, თანაავტორი და დოქტორანტი, განმარტავს: „სხვადასხვა ზომის ნაწილაკების მაღალი კონცენტრაცია საღებავს უყალიბებს ყველაზე ფართო სპექტრულ განაწილებას, რაც ხელს უწყობს ყველაზე მაღალ ანარეკლს.“
გუნდის მიერ გამოყენებული ფორმულირების მეთოდი თავსებადია კომერციული საღებავების წარმოებასთან.
პერდიუმ დანიშნა პატენტის განაცხადი BaSO4‑ისთვის, მაგრამ მისი კომერციალიზება ჯერჯერობით არ იგეგმება.
ჩვეულებრივ, რაც უფრო მალე გაიტანენ ბაზარზე, მით უკეთესი იქნება. ამჟამად კონდიციონირება შეადგენს აშშ‑ში ენერგიის მოხმარების 12%-ს. בנוסף, ბევრი კონდიციონერი იყენებს ჰაიდროფლუროკარბონებს (HFC), რომლებიც, თუნდაც პატარა წილით, ათასობით ჯერ უფრო მეტად იჭერენ სითბოს, ვიდრე ნახშირბადის დიოქსიდი.
ამიტომ BaSO4 შეიძლება ხელი შეუწყოს კლიმატის ცვლილებასთან ბრძოლას — შეუმციროს ენერგიის მოხმარება და HFC‑ების გამოყოფა.
ეს სტატია რობი ბერმანი სტატია თავდაპირველად გამოიხმო Big Think‑ზე 2021 წლის აპრილში. იგი განახლდა 2022 წლის აგვისტოში. თარგმნა artofroof.com‑მა 2023 წლის აპრილში. წყარო
