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最白的油漆在这里:新的涂料配方可以帮助建筑物减少对空调的依赖
2021年04月18日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

为了遏制全球变暖,普渡大学的工程师们创造了迄今为止最白的涂料。研究人员说,用这种涂料涂覆建筑物可能有一天可以将它们冷却下来,以减少对空调的需求。


十月份,该团队创造了一种超白涂料,该涂料突破了白色涂料的使用限制中国化工网okmart.com。现在他们已经超越了。新的油漆不仅比白色更白,而且可以使表面保持凉爽,这要比研究人员先前证明的配方要好。


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“如果您使用这种涂料覆盖约1,000平方英尺的屋顶,我们估计您可以得到10千瓦的冷却功率。这比大多数房屋使用的中央空调要强大。”普渡大学机械工程教授。


研究人员认为,这种白色可能与最黑的黑色“ Vantablack”最接近,后者可以吸收高达99.9%的可见光。最新的最白涂料配方可反射高达98.1%的阳光-而研究人员先前的超白涂料反射的阳光只有95.5%-并同时将红外热从表面散发出去。


典型的商用白色涂料变热而不是变冷。市场上设计用于散热的油漆只能反射80%-90%的阳光,并且不能使表面温度比周围环境凉爽。


该团队的研究报告显示了涂料的工作原理,并于周四(4月15日)出版了ACS Applied Materials&Interfaces杂志。


是什么让最白的油漆这么白


两个特点使涂料具有极高的白度。一种是涂料中浓度很高的称为硫酸钡的化合物,该化合物也可用于将相纸和化妆品制成白色。


麻省理工学院的博士后研究员项香玉说:“我们研究了各种商业产品,基本上都是白色的。” 阮实验室的学生。“我们发现,使用硫酸钡,从理论上讲,您可以使事物真正,真正地具有反射性,这意味着它们真的,真正地具有白色。”


第二个特征是硫酸钡颗粒在涂料中的大小都不同。每个粒子散射光的程度取决于其大小,因此更广泛的粒子大小范围使涂料可以散射来自太阳的更多光谱。


普渡大学博士学位的约瑟夫·人民(Joseph Peoples)说:“高浓度的颗粒也具有不同的尺寸,从而使涂料具有最宽的光谱散射,从而有助于获得最高的反射率。” 机械工程专业的学生。


有一点空间可以使油漆变白,但是在不损害油漆的前提下没有太大的余地。


李说:“虽然较高的颗粒浓度对制造白色物体更好,但不能将浓度增加太多。浓度越高,油漆容易破裂或剥落,”李说。


最白的油漆怎么也最酷


油漆的白度也意味着该油漆是有史以来最酷的。研究人员使用称为热电偶的高精度温度读取设备在户外进行了演示,证明该涂料可使夜晚的表面温度比周围环境低19华氏度。在中午时分,它还可以在强烈的阳光下冷却低于其周围8华氏度的表面。


该涂料的日光反射率非常有效,甚至可以在冬季中使用。在环境温度为华氏43度的室外测试中,涂料仍设法将样品温度降低了18华氏度。


这种白色油漆是六年研究的结果,该研究是在1970年代尝试开发辐射冷却油漆作为传统空调的可行替代方案的基础上进行的。


Ruan的实验室已经考虑了100多种不同的材料,将它们缩小到10种,并对每种材料测试了大约50种不同的配方。他们以前最白的油漆是由碳酸钙制成的配方,碳酸钙是一种常见于岩石和贝壳中的富含地球的化合物。


研究人员在研究中表明,像商业涂料一样,他们的硫酸钡基涂料可以潜在地应对室外环境。研究人员用来制造油漆的技术也与商业油漆制造工艺兼容。


该涂料配方的专利申请已通过Purdue研究基金会技术商业化办公室提交。这项研究得到了普渡大学冷却技术研究中心和空军科研办公室通过国防大学研究仪器计划的支持(授权号427 FA9550-17-1-0368)。这项研究是在Purdue的FLEX Lab和Ray W. Herrick实验室以及Purdue的Discovery Park的Birck纳米技术中心进行的。


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