新的涂料配方比以前的超白色涂料更冷却

试图减轻全球变暖,工程师普渡大学已经生产了世界上最白的油漆。

红外线相机显示了最白涂料的样本(中间的暗紫色方形)实际上将电路板冷却以下环境温度,甚至没有商业的东西
红外线相机显示了最白涂料样本(中间的深紫色方形)实际上将电路板冷却以下环境温度,甚至没有商业'散热'涂料的东西。图像信用:普渡大学/约瑟夫人民。

根据该团队的说法,使用这款油漆将涂层建筑物可能有一天可以充分冷却,以降低空调的要求。

2021年10月,研究人员生产了一种超白色涂料,推动了白色涂料的刻面的局限性。现在,该团队已超出这些限制。不仅是较新的涂料更白,而且还可以将表面保持比球队前面展示的制剂冷却。

如果您要使用这种涂料覆盖约1000平方英尺的屋顶面积,我们估计您可以获得10千瓦的冷却功率。这比大多数房屋使用的中央空调更强大

普渡大学机械工程教授徐林阮

根据该团队的说法,这款白色可能类似于最黑色的黑色'vantablack',它吸收高达99.9%的可见光。

与研究人员以前的超白色涂料相比,反映了95.5%的阳光,新的最白​​涂料的配方反映了高达98.1%的阳光,同时将红外线从表面转移。

普通商业白色涂料变暖而不是较冷。开发出热量的市售涂料可以占80%至90%的阳光,并且无法使表面冷却而不是其环境。

阐述了白色油漆功能的新研究文章出现在封面页面上ACS应用材料和界面4月15日的期刊TH.,2021。

是什么让最白的油漆如此白

几个特征为油漆添加了极端白皙。涂料的一个特征是其高浓度的化合物,称为硫酸钡,其也用于制作化妆品和照片纸白色。

我们看着各种商业产品,基本上是什么是白色的“Samsachusetts技术研究所的博士后研究员致宣向李先生,”普朗的实验室普通大学博士学生致力于新的研究。“我们发现使用硫酸钡,理论上可以真正地制造事物,真正反思,这意味着它们真的,真的很白。“

涂料的第二个特征是硫酸钡的所有颗粒在涂料中具有不同的尺寸。

每个颗粒散射的光量依赖于其尺寸,因此,更广泛的颗粒尺寸使得涂料能够分散更多量的来自太阳的光谱。

高浓度的颗粒也不同的尺寸给出了涂料最广泛的光谱散射,这有助于最高的反射率

Joseph人民,普渡大学机械工程博士学生

略有可能使油漆更白,但不太可能影响涂料。

虽然更高的颗粒浓度更好地制作白色,但你不能提高浓度。浓度越高,油漆越容易破灭或剥离

Xiangyu Li,博士后研究员马萨诸塞术学院

最白的油漆也是最酷的

涂料的白度也意味着涂料是最新的可用迄今为止。借助高精度温度读取设备,称为热电偶,该团队在户外设置中展示了新涂料可以在夜间将表面保持19°F冷却比其周围环境更冷。

在中午时间时,涂料甚至可以在其环境温度下冷却表面8°F的表面温度。

涂料的太阳能反射率如此有效,即它甚至在冬季中间运行。在室外实验期间,环境温度为43°F,涂料能够将样品温度降低多达18°F。

白色涂料是六年的结果,基于追溯到20世纪70年代的尝试,以生产辐射冷却涂料作为传统空调的可行选择。

阮的实验室已经考虑过100多种不同的材料,将其降低到10个,并对每种材料进行大约50种不同的配方测试。该团队以前的超白色涂料是由碳酸钙组成的配方,地球上可用的丰富的化合物,通常在贝壳和岩石中发现。

在他们的研究中,研究人员证明了类似于商业涂料,新的硫酸钡基涂料可能会管理户外条件。团队生产涂料的方法也可以与商业涂料制造过程一起使用。

研究人员通过技术商业化的Purdue研究基金会办公室提出了这种涂料制剂的专利申请。

该研究由普渡大学的冷却技术研究中心和国防大学研究仪表计划(Grant No.427 Fa9550-17-1-0368)的科学研究的空军办公室资助。该研究在Purdue的Flex Lab和Ray W.Herrick Laboratory和Purdue Discovery Park的Birck纳米技术中心进行了。

期刊参考:

李,X.,。(2021)超广场Baso4.涂料和薄膜用于显着的白天脱节辐射冷却。ACS应用材料和界面。doi.org/10.1021/acsami.1C02368

来源:https://www.purdue.edu/

注释

  1. Mayurdhvajsinh Rana Mayurdhvajsinh Rana 印度 说:

    伟大的!它减少了空调的使用。非常适合外部温度高的亚洲国家

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