Команда внесла
некоторые изменения в рецепт и выпустила более тонкую и легкую версию, которая,
по их словам, идеально подходит для использования в автомобилях, поездах и
самолетах.
Первоначальная
версия ультрабелой краски обязана своей исключительной способностью отражать
солнечный свет включению сульфата бария - химического соединения, используемого
в фотобумаге и косметике. Он был добавлен в смесь в виде частиц разного размера
с различной способностью рассеивать свет, что позволяло краске отражать большую
часть спектра падающего солнечного света.
Обладая отражательной способностью 98,1%, этот материал намного превосходит отражательную способность имеющихся в продаже теплоотражающих красок с коэффициентом отражения от 80 до 90%. В ходе испытаний на наружных поверхностях команда обнаружила, что краска может значительно снизить их температуру по сравнению с окружающей средой и потенциально может производить охлаждающий эффект, сравнимый с обычными кондиционерами. Но у краски были свои недостатки.
«Чтобы достичь такого уровня радиационного охлаждения ниже температуры окружающей среды, нам пришлось нанести слой краски толщиной не менее 400 микрон», — сказал Сюлинь Руан, разработавший краску. «Это нормально, если рисовать прочную стационарную конструкцию, например, крышу здания. Но там, где требуются точные требования к размеру и весу, краска должна быть тоньше и легче».
На фото новая версия самой белой в мире краски справа по сравнению с более густой предыдущей итерацией слева.
Поэтому Руан и
его команда обновили рецепт. Новый материал содержит нитрид бора в форме
гексагональных нанопластинок и обладает коэффициентом отражения солнечного
света 97,9%, то есть немного ниже оригинала, но при этом толщина слоев
составляет всего 150 микрон. Эта новая краска не только тоньше, но и имеет
меньшую плотность и поэтому весит примерно на 80% меньше.
«Легкий вес
открывает двери для различного применения», — сказал Джордж Чиу, профессор
машиностроения Пердью. «Теперь у этой краски есть потенциал для охлаждения
экстерьера самолетов, автомобилей или поездов. Самолету, стоящему на взлетной
полосе в жаркий летний день, не нужно будет так сильно включать кондиционер,
чтобы охлаждать салон, экономя большое количество энергии. Космические корабли
также должны быть максимально легкими, и эта краска может стать частью этого».
По словам ученых, в настоящее время ведутся переговоры о коммерциализации краски и, подав патенты на технологию, с энтузиазмом относятся к открывающимся возможностям.
«Использование
этой краски поможет охладить поверхности и значительно снизит потребность в
кондиционировании воздуха», — сказал Руан. «Это не только экономит деньги, но и
снижает потребление энергии, что, в свою очередь, снижает выбросы парниковых
газов. И в отличие от других методов охлаждения, краска излучает все тепло в
дальний космос, что также напрямую охлаждает нашу планету. Удивительно, что
краска может делать все это».
Исследование было
опубликовано в журнале Cell Reports Physical Science.
Комментарии: