溫室效應一直都是全世界都關注的環境問題，它時刻威脅著我們賴以生存的家——地球。 為應對全球溫室效應，科學家提出”白色屋頂”建議。 “白色屋頂”，就是把可以反射太陽光的白色反射塗料塗到屋頂，以減少建築物對太陽光的吸收能力，從而達到減輕溫室效應。

全球變暖

為應對全球溫室效應，科學家提出”白色屋頂”建議。 “白色屋頂”，就是把可以反射太陽光的白色反射塗料塗到屋頂，以減少建築物對太陽光的吸收能力，從而達到減輕溫室效應。 有科學家推算，改變世界上100座城市的屋頂顏色，相當於減少440億噸碳排放。

之後，許多科學家投身於白色反射塗料的研究。

2021年4月，美國印第安那州普渡大學機械工程學院教授阮秀林帶領研究人員，研製出一款被稱為”最白的白”的反射塗料，這是一種超白塗料，能反射高達98.1%的太陽光。 那超白塗料是什麼，它有什麼作用呢？

要想瞭解超白塗料，我們先來瞭解一下反射塗料。

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什麼是反射塗料？

反射塗料，可以利用塗膜對光和熱的高反射作用，對照射到塗膜上的太陽輻射進行反射。

反射塗料是如何完成對太陽光的反射的呢？

一般情況下，太陽光照射到物體表面，除去反射光線和透射光線，物體表面吸收的太陽光的能量轉化為物體內能，最終以熱輻射的形式傳遞給周圍的空氣。

吸收能量

太陽輻射能量95%集中在近紅外光和可見光範圍，反射塗料能對400nm-2500nm範圍內的可見光和近紅外光進行高反射，使物體表面吸收的太陽光能量減少，物體累積的熱量減少。 所以，反射塗料導熱性差，有很好的隔熱效果。

太陽光輻射分佈

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超白塗料的反射機理

有研究人員使用碳酸鈣顆粒研製成功一種超反光塗料，可以反射95.5%的太陽光。 碳酸鈣顆粒有大量帶隙寬度（帶隙指材料導帶底部與價帶頂部之間的能量差），使得塗料其對太陽光的吸收效率大大減弱。 但是這個效果並沒有達到研究人員的預想。

經過無數次的實驗，研究人員最終利用高濃度的硫酸鋇研製成功一種超白塗料。

大小不一的硫酸鋇粒子有很好的太陽光散射能力，把硫酸鋇粒子添加到塗料中，能使塗料具有最廣泛的光譜散射能力，達到的反射效果非同尋常。

實驗發現，添加硫酸鋇的塗料反射太陽光的反射率高達98.1%。 在酷熱的夏天，這種特殊塗料能使物體表面溫度在夜間比周圍環境低19°F（約10.6°C）。 中午最熱的時候，它甚至能讓物體表面溫度比周圍環境低8°F（約4.4°C）。

即便在寒冷的冬天，氣溫在6°C左右的環境，該塗料仍舊發揮著降溫作用，能降低約7°C。

該研究由美國普渡大學阮修林教授主導完成，其研發的超白漆的相關論文成為當期《應用材料與介面》（ACS Applied Materials & Interfaces）的封面論文。

阮秀林教授展示他的超白塗料樣本

雖然這種超白塗料對太陽光不能完全反射，會吸收一部分能量，但是它要比市面上的「拒熱塗料」對太陽光的吸收少50%。

而且，這種新塗料吸收的太陽光比它通過大氣層輻射到外太空的能量要少，所以使用這種塗料的物品要比周圍環境的溫度要低。

在正午陽光照射下，超白塗料（標記為EL1和EL3）比位於右上角的傳統白塗料（標記為EL2）溫度低得多。 來源 |《應用材料與介面》

如果能把這種超白塗料，廣泛應用於建築物上，它的降溫隔熱效果還可以減少人們夏天對空調的依賴，進而有效降低全球二氧化碳的排放量。

在不久的將來，我們的房子也可能會變成”白色屋頂”，減少對空調的依賴。

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意外的顏色——”最黑的黑”

除了「最白的白」——超白塗料外，是否還有其他的顏色之最呢？ 其實，在發現”最白的白”塗料之前，科學家就已經發現了”最黑的黑”。

最黑材料實驗，把黃鑽完全變黑

與超白塗料的反射作用不同，最黑材料Vantablack的特點是吸收高達99.995%的入射光。

3D物體塗上了塗有Vantablack材料甚至能呈現出類似2D的效果，從正面看都看不清楚物體的輪廓。。。。。。

這種最黑材料，是由鑲嵌在僅1cm左右厚度的氧化鋁方塊中的碳納米管制成。 材料內部結構能夠吸收一定範圍內幾乎所有的電磁輻射。 這就意味著用它所製造出來的材料，有可能躲過雷達的探測。 相比較而言，普通黑色材料或多或少都會有反射光線。

最黑材料簡直是「幽靈」的化身，現如今，這種技術將被應用於製造反雷達隱形設備，如B-2″幽靈”轟炸機。

看完「最白的白」和「最黑的黑」是不是對顏色產生了新的認知呢？ 除了這些，你還知道哪些「顏色之最」嗎？