自然界最大的光源是什么(世界上最白的油漆反射98.1)

一种新的白漆配方给了我们迄今为止最白的白色。它能反射照射到它身上的98.1%的光,这一比例令人瞠目,即使在阳光充足的情况下,也比环境温度低得多。

发明者说,如果将这种涂料用于建筑物涂层,就可以减少我们对电动空调的依赖,从而有助于对抗全球变暖,这种习惯正在加剧气候危机。

普渡大学的机械工程师阮秀林说:“如果你用这种油漆覆盖大约1000平方英尺(92.9平方米)的屋顶,我们估计你可以得到10千瓦的冷却功率。”

“这比大多数家庭使用的中央空调更大功率。”

该团队的工作建立在他们去年开发的涂料上,该涂料的反射率达到了当时创纪录的95.5%。研究小组说,新的配方使它更接近于Vantablack的真正对应物,Vantablack是一种黑色颜料,可吸收多达99.965%的可见光。

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Vantablack有自己的应用,但工程师和材料科学家一直在研究一种超反光的白色涂料,因为它有潜在的冷却能力。反光冷却漆已经可以在市场上买到,比如二氧化钛涂料,但是它们无法达到比周围环境更低的温度。

为了开发他们的新涂料,研究人员寻找高度反光的白色材料。他们之前的涂料是由碳酸钙颗粒制成的,碳酸钙颗粒悬浮在一种丙烯酸涂料介质中,碳酸钙颗粒存在于白垩、石灰石和大理石中。

在他们的新配方中,他们使用了硫酸钡,它是一种天然的矿物重晶石,通常用作白漆的颜料。

“我们研究了各种商业产品,基本上是所有白色的,”麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的机械工程师李翔宇(Xiangyu Li)说,他以前在普渡大学(Purdue)工作。

“我们发现,从理论上讲,使用硫酸钡可以让物体变得非常非常反光,这意味着它们非常非常白。”

关键在于粒子的大小和浓度。不同粒度的硫酸钡可以让颜料最大限度地散射光,当然,硫酸钡越多,它反射的光就越多。然而,过量的硫酸钡会损害油漆的完整性,当它干燥时,它会变得脆弱和片状。

研究人员发现,在丙烯酸介质中,硫酸钡浓度约为60%的物质是最有效的。

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在现场测试中,该团队发现,涂层表面的温度始终比环境温度低至少4.5摄氏度,平均冷却功率为117瓦/平方米。它甚至在严冬也能保持这种状态。

作为对比,研究小组的碳酸钙涂料正午时的表面温度低于环境温度超过1.7摄氏度,冷却功率为每平方米37瓦——所以硫酸钡涂料中仅多出百分之几的反射率就产生了显著的差异。

由于材料的限制,硫酸钡涂料可能无法获得更多的反射性,但该团队所取得的成就实际上可以让世界变得更好。

空调通过多种方式向地球大气层注入热量,包括将热空气排出建筑物外、机器运转时产生的热量,以及通常使用化石燃料产生的电力,这些都导致了二氧化碳的排放。

自20世纪70年代以来,科学家们一直在寻找一种被动辐射冷却的方法。这种硫酸钡涂料,性能可靠,而且很容易进行商业生产。该研究小组已经申请了专利,并希望这种涂料能很快被广泛使用。

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