世界上最白的塗料現在薄到可以被用於汽車和飛機
去年,普渡大學的工程師們利用他們在材料科學方面的專業知識,生產出了世界上最白的塗料,它能夠反射大約98%的入射陽光,因此在建築節能方面具有很大的潛力。該團隊現在對配方進行了一些調整,並生產了一個更薄、更輕的版本,他們說這是用於汽車、火車和飛機的理想選擇。
原始版本的超白塗料將其反射陽光的卓越能力歸功於硫酸鋇,一種用於相紙和化妝品的化合物。這是以不同大小的顆粒形式添加到混合物中,具有不同的散射光能力,使塗料能夠發射更多進入的陽光光譜。
該材料的反射率為98.1%,遠遠超過了市面上擁有80-90%反射率的熱反射塗料的反射率。在室外表面的測試中,研究小組發現,與周圍環境相比,這種塗料可以大大降低它們的溫度,並有可能產生與普通空調相當的冷卻效果。但這種塗料確實有其缺點。
開發這種塗料的阮秀林說:“為了達到這種低於環境溫度的輻射冷卻水平,我們必須塗上一層至少400微米厚的塗料。如果你要給一個堅固的固定結構上漆,如建築物的屋頂,那是沒問題的。但是在有精確尺寸和重量要求的應用中,塗料需要更薄更輕。”
因此,阮秀林和他的團隊想出了一個新的配方。這種新材料以六方納米顆粒形式的氮化硼為特徵,提供97.9%的太陽反射率,因此比原來的材料略低,但在只有150微米厚的層中做到了這一點。這種新塗料不僅更薄,而且密度更低,因此重量減少了約80%。
普渡大學機械工程系教授George Chiu說:“這種輕量為各種應用打開了大門。現在這種塗料有可能冷卻飛機、汽車或火車的外部。在炎熱的夏天,一架飛機停在停機坪上,將不必像以前那樣努力運行空調來冷卻內部,從而節省大量的能源。航天器也必須盡可能地輕,而這種塗料可以成為其中的一部分。”
科學家們說,他們目前正在討論將他們的塗料商業化,並且已經為該技術申請了專利,對其可能性充滿熱情。
“使用這種塗料將有助於冷卻表面,大大減少對空調的需求,”阮秀林說。“這不僅可以省錢,而且可以減少能源使用,從而減少溫室氣體排放。而且與其他冷卻方法不同,這種塗料將所有的熱量輻射到深空,這也直接冷卻了我們的地球。一種塗料能做到這些,是相當令人驚奇的。”
這項研究發表在《細胞報告物理科學》雜誌上。