Eine neue Formel aus weißer Farbe gab uns das bisher weißeste Weiß. Es reflektiert 98,1 Prozent des gesamten Lichts, das auf es fällt, und es bleibt viel kühler als die Umgebungstemperatur, selbst wenn es in vollem Sonnenlicht sitzt.

Die Erfinder sagen, dass die Farbe bei der Beschichtung von Gebäuden zur Bekämpfung der globalen Erwärmung beitragen könnte, indem sie unsere Abhängigkeit von elektrisch betriebenen Klimaanlagen verringert. Gewohnheit, die die Klimakrise verschärft.

„Wenn Sie diese Farbe verwenden würden, um eine Fläche von etwa 1.000 Quadratfuß abzudecken [92.9 square meters]Wir schätzen, dass Sie eine Kühlleistung von 10 Kilowatt erhalten können. “ Maschinenbauingenieur Xiulin Ruan sagte Von der Purdue University.

„Dies ist stärker als die zentralen Klimaanlagen, die die meisten Haushalte verwenden.“

Die Arbeit des Teams basiert auf der Farbe, die sie im letzten Jahr entwickelt haben und die zu diesem Zeitpunkt eine Rekordreflexionsrate von 95,5 Prozent erreichte. Das Team sagte, dass die neue Formel es näher an ein echtes Analogon von Vantablack bringt, dem schwarzen Pigment, das bis zu 99,965 Prozent des sichtbaren Lichts absorbiert.

Das Bild unten zeigt im optischen Licht links und im Infrarot rechts, wie kühl die lackierte Oberfläche ist als die umgebende Oberfläche.

(Purdue University / Joseph Peoples)

Er besitzt seinen eigenen Vantablack Spezielle AnwendungenIngenieure und Materialwissenschaftler haben die hochreflektierende weiße Farbe jedoch schon seit einiger Zeit auf ihre potenziellen Kühlfähigkeiten untersucht. Reflektierende Kühlfarben wie Titandioxidfarben sind bereits im Handel erhältlich, können jedoch keine Temperaturen erreichen, die kühler sind als ihre Umgebung.

Um die neue Farbe zu entwickeln, suchten die Forscher nach hochreflektierenden weißen Materialien. Sie Vorherige Farbe gemacht aus Kalziumkarbonat Moleküle – eine chemische Verbindung aus Kreide, Kalkstein und Marmor – hängen in der Mitte der Acrylfarbe.

Für ihre neue Formel griffen sie zurück BariumsulfatEs kommt natürlich als mineralischer Baryt vor und wird üblicherweise als Pigment in weißer Farbe verwendet.

„Wir haben uns viele kommerzielle Produkte angesehen, im Grunde alles, was weiß ist.“ Maschinenbauingenieur Xiangyu Li sagte Vom Massachusetts Institute of Technology, früher in Purdue.

„Wir haben festgestellt, dass man mit Bariumsulfat theoretisch die Dinge wirklich reflektieren kann, was bedeutet, dass sie wirklich weiß sind.“

Der Trick liegt in der Größe und Konzentration der Partikel. Eine Reihe verschiedener Bariumsulfat-Partikelgrößen ermöglicht es der Beschichtung, das meiste Licht zu streuen, und je mehr Bariumsulfat, desto mehr Licht kann sie natürlich reflektieren. Es gibt jedoch einen Punkt, an dem zu viel Bariumsulfat die Unversehrtheit der Farbe beeinträchtigen und sie beim Trocknen spröde und schuppig machen kann.

Die Forscher fanden heraus, dass der Sweet Spot eine Bariumsulfatkonzentration von etwa 60 Prozent im Acrylmedium aufwies.

Xiulin Ruan hält eine Farbprobe. (Purdue University / Jared Pike)

Bei Feldtests stellte das Team fest, dass die lackierte Oberfläche durchweg um mindestens 4,5 ° C kühler als die Umgebungstemperatur bleiben konnte und eine durchschnittliche Kühlleistung von 117 Watt pro Quadratmeter erreichte. Sie hat dies sogar im Winterwinter bewahrt.

Zum Vergleich: Die Oberflächentemperatur der Calciumcarbonat-Beschichtung des Teams war 1,7 Grad Celsius niedriger als die Mittagstemperatur und die Kühlleistung 37 Watt pro Quadratmeter. Das besonders geringe Reflexionsvermögen der Bariumsulfat-Beschichtung machte also einen großen Unterschied.

Aufgrund von Materialbeschränkungen können Bariumsulfatbeschichtungen wahrscheinlich nicht viel bekommen Mehr Überlegen Sie, aber was das Team erreicht hat, könnte die Welt wirklich zum Besseren verändern.

Die Klimaanlage pumpt Wärme auf verschiedene Weise in die Erdatmosphäre, z. B. indem sie heiße Luft aus Gebäuden drückt, Wärme für Maschinen betreibt und Strom erzeugt, der von den fossilen Brennstoffen erzeugt wird, die sie antreiben und zur CO2-Emission beitragen.

Seit den 1970er Jahren erforschen Wissenschaftler eine Methode zur passiven Strahlungskühlung. Diese Bariumsulfatfarbe funktioniert, ist zuverlässig und kann recht einfach kommerziell hergestellt werden. Das Team hat ein Patent angemeldet und hofft, dass die Farbe bald allgemein verwendet wird.

Und dann? Vielleicht sollten wir es für alle Künstler lizenzieren Bis auf einen.

Die Forschung wurde in veröffentlicht Angewandte Materialien und Fassaden von ACS.