Ученые разработали самую белую белую краску, когда-либо созданную — настолько отражающую, что она может охлаждать поверхности

Эта ультра-белая краска буквально самая крутая.

Сара Касконе, 19 июля 2023 г.

В 2020 году ученые из Университета Пердью разработали новую супербелую акриловую краску, отражающую 95,5 процента солнечного света. С тех пор они сделали ее еще белее с помощью новой формулы, которая увеличила отражение солнечного света до 98,1 процента, что установило рекорд самой белой краски, занесенный в Книгу рекордов Гиннеса.

«На самом деле мы не пытались разработать самую белую краску в мире», — сказал New York Times Сюлин Руан, профессор машиностроения Purdue, курировавший исследование. «Мы хотели помочь с изменением климата, а теперь это больше похоже на кризис, и он становится все хуже. Мы хотели посмотреть, можно ли помочь сэкономить энергию, одновременно охлаждая Землю».

Невооруженным глазом может быть неочевидно, что вы смотрите на самый белый цвет. Поскольку краска рассеивает солнечный свет, отражая его, ослепляющего эффекта нет. Но хотя ультрабелый цвет может выглядеть похоже на оттенки краски, которую вы можете купить в Home Depot, недавно разработанная краска гораздо более эффективна в качестве охлаждающего инструмента, чем ее более светопоглощающие аналоги.

Что это значит на практике? Ультрабелая краска Purdue сохраняет поверхности прохладными на ощупь даже в палящую жару. По сравнению с температурой воздуха в полдень поверхность, окрашенная в самый белый цвет, может быть на восемь градусов холоднее. Ночью разница еще заметнее — до 19 градусов.

Исследователи Purdue Сюлин Руан (слева) и Джозеф Пиплс сравнивают эффективность охлаждения образцов белой краски на крыше. Фото Джареда Пайка/Университет Пердью.

Окрашивание зданий в самый белый цвет может помочь компенсировать эффект городского острова тепла, вызванный тем, что большинство искусственных зданий поглощают больше тепла, чем естественные ландшафты, вызывая повышение температуры.

Команда Purdue создала свою первую ультрабелую краску с частицами карбоната кальция. Новая версия — результат шести лет исследовательских испытаний более 100 различных материалов — изготовлена ​​из сульфата бария. (Vantablack, пресловутый «самый черный черный», поглощающий 99,965 процентов света, сделан из углеродных нанотрубок, а еще более черный черный, разработанный учеными Массачусетского технологического института совместно с художником Димутом Штребе, улавливает 99,995 процентов света.)

«Мы обнаружили, что, используя сульфат бария, теоретически можно сделать вещи по-настоящему отражающими свет, а это значит, что они будут по-настоящему белыми», — сказал в своем заявлении Сянъюй Ли, который был студентом лаборатории Руаня, отметив, что более высокий уровень концентрация частиц сульфата бария увеличивает отражательную способность, но слишком большое их добавление делает краску склонной к растрескиванию.

Образец ультрабелой краски в инфракрасном свете. Темно-фиолетовый квадрат, на который была нанесена краска, холоднее температуры окружающей среды. Фотография Джозефа Пиплса любезно предоставлена ​​Университетом Пердью.

Белая краска уже давно используется в жарком климате на крышах и снаружи зданий, чтобы сохранить прохладу в домах, но поскольку традиционные краски отражают только 80–90 процентов солнечного света, температура продолжает расти.

С этим белоснежным цветом создается впечатление, будто Руан создал кондиционер, который работает с нулевым потреблением энергии и не имеет такого недостатка, как выделение тепла наружу, даже когда кондиционер охлаждает внутренние помещения. Ожидается, что потребность в кондиционировании зданий, покрытых краской на основе сульфата бария, снизится почти на 40 процентов.

Хотя самая белая белая краска является эффективным отражателем, вам понадобится ее много, чтобы оказать заметное влияние на температуру Земли.

Сюлин Жуан, профессор машиностроения Университета Пердью, с самой белой белой краской. Фото Джона Андервуда, любезно предоставлено Университетом Пердью.

В 2019 году исследование журнала Joule показало, что, чтобы остановить повышение глобальной температуры, вам нужно будет покрыть от одного до двух процентов поверхности Земли светоотражающим материалом, например самой белой белой краской. Это чуть больше половины площади пустыни Сахара.