I form av maling reflekterer verdens «hviteste hvit» så mye lys at overflatene blir kaldere enn omgivelsesluften.

• Forskere ved Purdue-universitetet har laget den hviteste hvitfargen som noen gang er utviklet, i form av et malingprodukt.
• Denne nye malingen kan kjøle ned overflater den påføres på, noe som kan redusere behovet for klimaanlegg som skader klimaet.
• Det er den nest hviteste hviten disse forskerne noen gang har laget, og de mener det er den hviteste hviten et materiale noen gang kan oppnå.

For noen år siden kunngjorde forskere at de hadde utviklet det svarteste svartet, et sted hvor fargene dør. Det dreide seg om Vantablack, som absorberte så mye synlig lys at kun en forsvinnende liten mengde slapp fra overflaten og ble reflektert til øynene våre. (All lysenergi blir disipert i det omkringliggende substratet, slik at Vantablack ikke blir varmt).

I en artikkel publisert i 2021 i tidsskriftet ACS Applied Materials & Interfaces presenterte forskere ved Purdue-universitetet BaSO4 (bariumsulfat), den hviteste hvite som finnes. BaSO4 er praktisk talt ugjennomtrengelig for farger i det synlige spekteret. Enda bedre: hvis dette er en veldig «kul» oppfinnelse i folkelig forstand, er den det også i termisk forstand.

Den kaldeste hviten

De fleste utvendige malinger varmer faktisk opp overflatene de påføres. Selv om det allerede finnes reflekterende malinger på markedet, reflekterer de bare 80–90 % av sollyset, noe som ikke er nok til å gi en avkjølende effekt.

Derimot reflekterer BaSO4 98,1 % av sollyset. Xuilin Ruan, hovedforsker, uttalte i en pressemelding: "Hvis du brukte denne malingen til å dekke et takareal på omtrent 1 000 kvadratfot (omtrent 93 m²), anslår vi at du kunne oppnå en kjøleeffekt på 10 kilowatt. Det er kraftigere enn sentrale klimaanlegg brukt i de fleste boliger."

Ruan og hans kolleger testet BaSO4 med termoelementer, høypresisjonsinstrumenter som måler spenning for å fastslå temperatur. De fant at om natten er BaSO4-overflater 19 °F (10,56 °C) kjøligere enn omgivelsesluften. Under sterk sol er effekten ikke så ekstrem, men likevel dramatisk: 8 °F (4,4 °C) kjøling.

Forskerne fant til og med at malingen fungerte i kaldt vær. I en test utført en dag med 43 °F (6 °C) var overflaten der BaSO4 var malt 25 °F (-3,8 °C). Deres tester indikerer også at BaSO4 er tilstrekkelig holdbart for utendørs bruk.

Forskning på radiativ maling for kjøling går tilbake til 1970-tallet, men teamet til herr Ruan har bare jobbet med BaSO4 i seks år. Underveis har de analysert mer enn 100 reflekterende materialer og testet dem i rundt femti eksperimentelle formuleringer.

Hovedforfatteren, postdoktor Xiangyu Li, forklarer: "Vi undersøkte ulike kommersielle produkter, stort sett alt som er hvitt. Vi oppdaget at ved å bruke bariumulfat kan man teoretisk gjøre produktene svært, svært reflekterende, det vil si svært, svært hvite."

Den hviteste hvitmalingen som samme team utviklet i fjor høst, var basert på kalsiumkarbonat, en forbindelse som ofte finnes i skjell, stein og kritt til tavler.

Teamet innførte så mange små partikler av BaSO4 som mulig i malingen. Li forklarer: "Selv om en høyere konsentrasjon av partikler foretrekkes for å gjøre noe hvitt, kan man ikke øke konsentrasjonen for mye. Jo høyere konsentrasjon, desto mer sprø eller flassende blir malingen."

En annen faktor som gjør teamets BaSO4-formulering så reflekterende er at forskerne brukte bariumulfatpartikler i forskjellige størrelser. Når det gjelder å reflektere lys, er størrelsen viktig.

Joseph Peoples, medforfatter og doktorgradsstudent, forklarer: «En høy konsentrasjon av partikler i ulike størrelser gir malingen den bredeste spektrale spredningen, noe som bidrar til den høyeste reflektansen.»

Formuleringsmetoden som teamet bruker, er kompatibel med produksjon av kommersielle malinger.

Purdue har levert en patentsøknad for BaSO4, men det er ikke planlagt å kommersialisere det ennå.

Jo tidligere de får det på markedet, desto bedre. Klimaanlegg står i dag for 12 % av energiforbruket i USA. I tillegg bruker mange klimaanlegg hydrofluorkarboner (HFC). Selv om HFC bare utgjør en liten prosentandel av klimagassene, holder de på varme tusenvis av ganger mer enn karbondioksid.

BaSO4 kan dermed spille en rolle i kampen mot global oppvarming ved å redusere energiforbruket og HFK-utslipp.

Denne artikkelen av Robby Berman ble opprinnelig publisert på Big Think i april 2021. Det ble oppdatert i august 2022. Oversatt av artofroof.com i april 2023. Kilde