以涂料形式存在的“世界上最白的白”反射光线的能力如此之强，以至于涂覆表面比周围空气还要凉爽。

• 普渡大学的科学家创造了有史以来最白的白色颜料形式。
• 这种新颜料可以冷却涂抹表面，从而可能减少对影响气候的空调的需求。
• 这是这些研究者所创造的第二白的白色，他们认为这是材料所能达到的最白。

几年前，研究人员宣称研制出了最黑的黑，一种使色彩消失的材料。那就是Vantablack，它能吸收几乎所有可见光，只有极少量从表面反射到我们眼中。（所有入射的光能都被基底耗散，因此Vantablack本身并不会变热。）

在2021年发表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊的一篇文章中，普渡大学的科学家们展示了硫酸钡（BaSO4），这是已知最白的白色。BaSO4几乎对可见光谱的所有颜色不透明。更重要的是，如果从俗语意义上说这是一项非常酷的发明，从热学角度看它同样很“酷”。

最冷的白色

大多数外墙涂料实际上会使涂覆表面变热。尽管市面上已有反光涂料，但它们只能反射太阳光的80%到90%，不足以产生降温效果。

相比之下，使用 BaSO4（硫酸钡）可反射98.1%的太阳光。首席研究员阮绪林（Xuilin Ruan）在一份新闻稿中表示：“如果你用这种涂料覆盖大约1000平方英尺（约93平方米）的屋顶表面，我们估算可以获得约10千瓦的制冷功率。这比大多数家庭使用的中央空调还要强大。”

阮先生及其同事使用热电偶（一种通过测量电压来确定温度的高精度装置）对 BaSO4 进行了测试。他们发现夜间 BaSO4 覆盖的表面比周围空气低19°F（10.56°C）。在强烈日照下，效果没有那么极端，但仍然显著：降温约8°F（4.4°C）。

研究人员甚至发现该涂料在寒冷天气下也有效。一次在气温43°F（6°C）时进行的测试中，涂有 BaSO4 的表面温度为25°F（-3.8°C）。他们的测试还表明 BaSO4 足够耐用，可用于户外。

用于冷却的辐射涂料研究可追溯到1970年代，但阮先生的团队仅在过去六年里研究硫酸钡（BaSO4）。在此期间，他们分析了100多种反射材料，并在约50种实验配方中对其进行了测试。

第一作者、博士后李向宇（Xiangyu Li）解释道：“我们研究了各种商业产品，基本上所有能称为白色的东西。我们发现使用硫酸钡理论上可以使产品变得非常、非常有反光性，也就是非常非常白。”

同一团队去年秋天开发的“最白白色”涂料基于碳酸钙，这是一种常见于贝壳、岩石和黑板白垩的化合物。

团队在涂料中尽可能多地引入微小的 BaSO4 颗粒。李解释说：“虽然更高的颗粒浓度有利于使物体更白，但不能无限增加。浓度越高，涂料越容易开裂或剥落。”

使该团队的 BaSO4 配方如此高反射性的另一个因素是研究人员使用了不同尺寸的硫酸钡颗粒。在反射光线时，颗粒的大小很重要。

约瑟夫·皮普尔斯（博士合著者与在读博士）解释道：“多种不同尺寸颗粒的高浓度赋予涂料最宽的光谱散射，从而带来最高的反射率。”

该团队使用的配方方法与商用涂料的生产兼容。

普渡大学已就硫酸钡（BaSO4）提交了专利申请，但尚无商业化计划。

不过，他们越早将其推向市场越好。空调目前占美国能源消耗的12%。此外，许多空调使用氢氟碳化合物（HFC）。尽管HFC仅占温室气体的一小部分，但其滞留热量是二氧化碳的数千倍。

因此，BaSO4可以通过降低能耗和减少含氟温室气体排放，在应对全球变暖方面发挥作用。

本文作者 罗比·伯曼 最初于2021年4月在Big Think上发布。于2022年8月进行了更新。由artofroof.com于2023年4月翻译。 来源