Ученые разработали отталкивающую 95% света краску с радиационным охлаждением

Новости

Инженеры Университета Пердью создали белую краску, которая может сохранять поверхности до 18 градусов по Фаренгейту холоднее, чем их окружающая среда — почти как холодильник, но без потребления энергии.

По словам исследователей, краска заменит необходимость в кондиционировании воздуха, поскольку почти не поглощает солнечную энергию и отводит тепло от здания. Без обогрева здания кондиционер не включился бы.

Краска могла бы не только отводить тепло от поверхности, но и от Земли в глубокий космос, где тепло распространяется бесконечно со скоростью света. Таким образом, тепло не задерживается в атмосфере и не способствует глобальному потеплению.

По словам исследователей, поверхность Земли фактически стала бы холоднее с этой технологией, если бы краску наносили на различные поверхности, включая дороги, крыши и автомобили по всему миру.

В статье, опубликованной в среду (21 октября) в журнале Cell Reports Physical Science , исследователи показывают, что по сравнению с коммерческой белой краской разработанная ими краска может сохранять более низкую температуру под прямыми солнечными лучами и отражать больше ультрафиолетовых лучей.

Доказательством этого являются изображения двух красок, полученные с помощью инфракрасной камеры в экспериментах на крыше. Коммерческие «теплоотталкивающие краски», представленные в настоящее время на рынке, отражают только 80–90% солнечного света и не могут достигать температуры ниже температуры окружающей среды. Белая краска, созданная исследователями Purdue, отражает 95,5% солнечного света и эффективно излучает инфракрасное тепло.

Разработать этот состав краски было непросто. Шестилетнее исследование основано на попытках еще в 1970-х годах разработать краску с радиационным охлаждением в качестве возможной альтернативы традиционным кондиционерам.

Исследователи рассмотрели более 100 различных комбинаций материалов, сузили их до 10 и протестировали около 50 различных составов для каждого материала. Они остановились на составе, состоящем из карбоната кальция, соединения с большим содержанием земли, обычно встречающегося в камнях и ракушках.

Это соединение, используемое в качестве наполнителя краски, позволило составу вести себя практически так же, как коммерческая белая краска, но со значительно улучшенными охлаждающими свойствами. Эти наполнители из карбоната кальция почти не поглощают ультрафиолетовые лучи из-за так называемой большой «ширины запрещенной зоны», обусловленной их атомной структурой. Они также имеют высокую концентрацию частиц разного размера, что позволяет краске рассеивать более широкий диапазон длин волн.

По оценкам исследователей, эту краску было бы дешевле производить, чем ее коммерческую альтернативу, и можно было бы сэкономить около доллара в день, который был бы потрачен на кондиционирование воздуха для одноэтажного дома площадью примерно 1076 квадратных футов.

Газета «DAILY» — Новости Ростова-на-Дону