Sous forme de peinture, le « blanc le plus blanc » du monde reflète tellement la lumière que les surfaces deviennent plus froides que l’air ambiant.

• Des scientifiques de l’université de Purdue ont créé le blanc le plus blanc jamais mis au point, sous la forme d’une peinture.
• Cette nouvelle peinture peut refroidir les surfaces sur lesquelles elle est appliquée, ce qui pourrait réduire le besoin de climatiseurs nuisibles au climat.
• Il s’agit du deuxième blanc le plus blanc jamais créé par ces chercheurs, qui estiment qu’il s’agit du blanc le plus blanc qu’un matériau puisse jamais atteindre.

Il y a quelques années, des chercheurs ont annoncé la mise au point du noir le plus noir qui soit, un endroit où les couleurs vont mourir. Il s’agissait du Vantablack, qui absorbait tellement la lumière visible que seule une infime quantité s’échappait de sa surface pour être réfléchie vers nos yeux. (Toute l’énergie lumineuse est dissipée dans le substrat environnant, de sorte que le Vantablack ne devient pas chaud).

Dans un article publié en 2021 dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces, des scientifiques de l’université de Purdue ont présenté le BaSO4 (sulfate de baryum), le blanc le plus blanc qui soit. Le BaSO4 est pratiquement imperméable aux couleurs du spectre visible. Mieux encore, s’il s’agit d’une invention très cool au sens familier du terme, elle l’est aussi au sens thermique.

Le blanc le plus froid

La plupart des peintures extérieures réchauffent en fait les surfaces sur lesquelles elles sont appliquées. Bien qu’il existe déjà des peintures réfléchissantes sur le marché, elles ne reflètent que 80 à 90 % de la lumière du soleil, ce qui n’est pas suffisant pour obtenir un effet rafraîchissant.

En revanche, avec le BaSO4, 98,1 % de la lumière du soleil est réfléchie. Xuilin Ruan, chercheur principal, a déclaré dans un communiqué de presse : « Si vous utilisiez cette peinture pour couvrir une surface de toit d’environ 1 000 pieds carrés (93 m2 environ), nous estimons que vous pourriez obtenir une puissance de refroidissement de 10 kilowatts. C’est plus puissant que les climatiseurs centraux utilisés dans la plupart des maisons. »

M. Ruan et ses collègues ont testé le BaSO4 à l’aide de thermocouples, des dispositifs de haute précision qui mesurent la tension pour déterminer la température. Ils ont constaté que la nuit, les surfaces de BaSO4 sont plus fraîches de 19°F (10,56°C) que l’air ambiant. Sous un fort ensoleillement, l’effet n’est pas aussi extrême, mais il est tout de même spectaculaire : 8°F (4,4°C) de refroidissement.

Les chercheurs ont même constaté que la peinture fonctionnait par temps froid. Lors d’un test effectué par une journée à 43°F (6°C), la surface sur laquelle le BaSO4 a été peint était à 25°F (-3,8°C). Leurs tests indiquent également que le BaSO4 est suffisamment résistant pour être utilisé en extérieur.

La recherche dans le domaine de la peinture radiative pour le refroidissement remonte aux années 1970, mais l’équipe de M. Ruan travaille sur le BaSO4 depuis seulement six ans. En cours de route, ils ont analysé plus de 100 matériaux réfléchissants et les ont testés dans une cinquantaine de formulations expérimentales.

L’auteur principal, le post-doctorant Xiangyu Li, explique : « Nous avons examiné divers produits commerciaux, en gros tout ce qui est blanc. Nous avons découvert qu’en utilisant le sulfate de baryum, on peut théoriquement rendre les produits très, très réfléchissants, ce qui signifie qu’ils sont très, très blancs. »

La peinture blanche la plus blanche mise au point par la même équipe à l’automne dernier reposait sur le carbonate de calcium, un composé que l’on trouve couramment dans les coquillages, les roches et la craie des tableaux noirs.

L’équipe a introduit autant de minuscules particules de BaSO4 que possible dans la peinture. Li explique : « Bien qu’une plus grande concentration de particules soit préférable pour rendre quelque chose de blanc, on ne peut pas trop augmenter la concentration. Plus la concentration est élevée, plus la peinture se casse ou s’écaille facilement ».

Un autre facteur qui rend la formulation de BaSO4 de l’équipe si réfléchissante est que les chercheurs ont utilisé des particules de sulfate de baryum de différentes tailles. Lorsqu’il s’agit de réfléchir la lumière, la taille est importante.

Joseph Peoples, co-auteur et étudiant en doctorat, explique : « Une forte concentration de particules de tailles différentes confère à la peinture la diffusion spectrale la plus large, ce qui contribue à la réflectance la plus élevée. »

La méthode de formulation utilisée par l’équipe est compatible avec la production de peintures commerciales.

Purdue a déposé une demande de brevet pour le BaSO4, mais il n’est pas encore prévu de le commercialiser.

Toutefois, plus tôt ils le mettront sur le marché, mieux ce sera. La climatisation représente actuellement 12 % de la consommation d’énergie aux États-Unis. De plus, de nombreux climatiseurs utilisent des hydrofluorocarbures (HFC). Bien que les HFC ne représentent qu’un faible pourcentage des gaz à effet de serre, ils retiennent des milliers de fois plus de chaleur que le dioxyde de carbone.

Le BaSO4 peut donc jouer un rôle dans la lutte contre le réchauffement climatique en réduisant la consommation d’énergie et les émissions de HFC.

Cet article de Robby Berman a été initialement publié sur Big Think en avril 2021. Il a été mis à jour en août 2022. Traduit par artofroof.com en avril 2023. Source