Sub formă de vopsea, „cel mai alb alb” din lume reflectă atât de multă lumină încât suprafețele devin mai reci decât aerul ambiant.

• Cercetători de la Universitatea Purdue au creat cel mai alb alb realizat vreodată, sub forma unei vopsele.
• Această nouă vopsea poate răci suprafeţele pe care este aplicată, ceea ce ar putea reduce necesarul de aparate de aer condiţionat dăunătoare climei.
• Este al doilea cel mai alb alb creat vreodată de aceşti cercetători, care consideră că este cel mai alb pe care un material îl poate atinge vreodată.

Cu câțiva ani în urmă, cercetătorii au anunțat dezvoltarea celui mai negru material, un loc unde culorile par să dispară. Era vorba de Vantablack, care absorbea atât de mult din lumina vizibilă încât doar o cantitate infimă se reintegra spre ochii noștri. (Toată energia luminoasă este disipată în substratul înconjurător, astfel încât Vantablack nu se încălzește).

Într-un articol publicat în 2021 în revista ACS Applied Materials & Interfaces, oamenii de știință de la Universitatea Purdue au prezentat BaSO4 (sulfat de bariu), cel mai alb dintre albe. BaSO4 este practic impermeabil la culorile din spectrul vizibil. Mai mult, pe lângă faptul că este o descoperire extrem de „cool” în sens colocvial, este la fel de remarcabilă și din punct de vedere termic.

Cel mai rece alb

Majoritatea vopselelor exterioare, de fapt, încălzesc suprafețele pe care sunt aplicate. Deși există deja vopsele reflectorizante pe piață, ele reflectă doar 80–90% din lumina soarelui, ceea ce nu este suficient pentru a obține un efect de răcorire.

În schimb, cu BaSO4 se reflectă 98,1% din lumina soarelui. Xuilin Ruan, cercetător principal, a declarat într-un comunicat de presă: „Dacă ați folosi această vopsea pentru a acoperi o suprafață de acoperiș de aproximativ 1 000 de picioare pătrate (aproximativ 93 m²), estimăm că ați putea obține o putere de răcire de 10 kilowați. E mai puternic decât aparatele de aer condiționat centrale folosite în majoritatea locuințelor.”

Dl. Ruan și colegii săi au testat BaSO4 folosind termocuploane, dispozitive de înaltă precizie care măsoară tensiunea pentru a determina temperatura. Ei au constatat că noaptea suprafețele acoperite cu BaSO4 sunt cu 19°F (10,56°C) mai reci decât aerul ambiant. În condiții de soare puternic, efectul nu este la fel de extrem, dar rămâne spectaculos: 8°F (4,4°C) de răcire.

Cercetătorii au observat chiar că vopseaua funcționa și la temperaturi scăzute. Într-un test efectuat într-o zi cu 43°F (6°C), suprafața pe care fusese aplicat BaSO4 era la 25°F (-3,8°C). Testele lor indică de asemenea că BaSO4 este suficient de rezistent pentru a fi utilizat în exterior.

Cercetările în domeniul vopselelor radiative pentru răcire datează din anii 1970, dar echipa domnului Ruan lucrează la BaSO4 de doar șase ani. Pe parcurs, au analizat peste 100 de materiale reflectante și le-au testat în aproximativ cincizeci de formulări experimentale.

Autorul principal, postdoctorandul Xiangyu Li, explică: „Am examinat diverse produse comerciale, practic tot ce e alb. Am descoperit că, folosind sulfat de bariu, se poate teoretic obține produse foarte, foarte reflectorizante, adică foarte, foarte albe.”

Cel mai alb alb dezvoltat de aceeași echipă toamna trecută se baza pe carbonat de calciu, un compus întâlnit frecvent în cochilii, roci și în creta folosită pe table.

Echipa a introdus cât mai multe particule minusculi de BaSO4 în vopsea. Li explică: „Deși o concentrație mai mare de particule e preferabilă pentru a face ceva alb, nu poți crește concentrația prea mult. Cu cât concentrația e mai mare, cu atât vopseaua se fisurează sau se cojeste mai ușor.”

Un alt factor care face formula de BaSO4 a echipei atât de reflectorizantă este că cercetătorii au folosit particule de sulfat de bariu de dimensiuni diferite. Când e vorba de reflectarea luminii, dimensiunea contează.

Joseph Peoples, coautor și doctorand, explică: „O concentrație mare de particule de dimensiuni diferite conferă vopselei cea mai largă dispersie spectrală, ceea ce contribuie la cea mai mare reflectanță.”

Metoda de formulare folosită de echipă este compatibilă cu producția de vopsele comerciale.

Purdue a depus o cerere de brevet pentru BaSO4, dar încă nu este prevăzută comercializarea sa.

Cu toate acestea, cu cât îl vor aduce mai repede pe piață, cu atât mai bine. Aerul condiționat reprezintă în prezent 12% din consumul de energie în Statele Unite. În plus, multe aparate de aer condiționat folosesc hidrofluorocarburi (HFC). Deși HFC-urile reprezintă doar un procent mic din gazele cu efect de seră, ele rețin de mii de ori mai multă căldură decât dioxidul de carbon.

BaSO4 poate juca astfel un rol în lupta împotriva încălzirii globale, reducând consumul de energie și emisiile de HFC.

Acest articol de Robby Berman a fost publicat inițial pe Big Think în aprilie 2021. A fost actualizat în august 2022. Tradus de artofroof.com în aprilie 2023. Sursă