Amerykańscy naukowcy opracowali najbielszą – a więc i najskuteczniej chłodzącą – farbę na świecie. Odbija ona 98,1% światła słonecznego i jest w stanie schłodzić powierzchnię do temperatury niższej niż temperatura otoczenia.
Xiulin Ruan, profesor inżynierii mechanicznej z Purdue Universit, trzyma próbkę najbielszej farby
opracowanej w jego laboratrium. Fot. Purdue University / Jared Pike
Była już najczarniejsza farba na świecie (i spór o nią), czas na najbielszą. Jej twórcami są naukowcy z Purdue University w West Lafayette w amerykańskim stanie Indiana. W tym wypadku jednak nie chodzi wyłącznie o estetykę – nowa biała farba, która zawdzięcza swój kolor innemu pigmentowi niż ten powszechnie stosowany, skutecznie odbija od powierzchni ciepło, ograniczając koszty klimatyzacji i pomagając w walce z globalnym ociepleniem.
Skąd ta biel?
Od dostępnych dotychczas białych farb nową powłokę odróżnia fakt, że zamiast bieli tytanowej w jej składzie zastosowano siarczan baru – kolorant wykorzystywany m.in. przy produkcji papieru fotograficznego i kosmetyków. Okazuje się, że dużo skuteczniej odpycha on promieniowanie cieplne, a tym samym zapobiega nagrzewaniu się podłoża. W efekcie może obniżyć temperaturę w pomieszczeniach aż o 4,5°C. Jak komentuje Xiangyu Li, badacz z Massachusetts Institute of Technology zaangażowany w projekt:
Przyglądaliśmy się różnym dostępnym komercyjnie produktom, w zasadzie wszystkiemu, co jest białe. Odkryliśmy, że wykorzystując siarczan baru można teoretycznie uczynić różne obiekty bardzo, bardzo odbijającymi, co w praktyce oznacza, że są one bardzo, bardzo białe.
Oprócz tego w farbie zastosowano cząstki siarczanu baru o różnych rozmiarach. Stopień rozproszenia światła zależy zaś od rozmiarów cząstki, dlatego szerszy zakres średnic cząstek pozwala rozpraszać światło słoneczne z szerszego zakresu widma. To także sprawia, że powłoka silniej odbija promieniowanie.
W 100% pasywne chłodzenie
Skuteczność nowej powłoki jest rzeczywiście zadziwiająca – jej twórcy wyliczyli, że pomalowanie nią dachu o powierzchni 90-100 metrów kwadratowych pozwoliłoby uzyskać moc chłodniczą odpowiadającą klimatyzatorom. Budynek mógłby być więc w 100% pasywnie chłodzony.
Teoretycznie możliwe byłoby wykorzystanie w składzie farby jeszcze większej ilości siarczanu baru (niż obecne 60%), dzięki czemu chłodziłaby jeszcze efektywniej. Spowodowałoby to jednak, że łatwiej łuszczyłaby się i pękała. Obecna zawartość siarczanu baru jest więc kompromisem między skutecznością w walce z nagrzewaniem się a estetyką i funkcjonalnością.
Farba chłodzi jak żadna inna
Twórcy nowej powłoki uważają ją za najbliższy odpowiednik wspomnianej już najczarniejszej farby na świecie, Vantablack, która absorbuje do 99,9% widzialnego światła. Nowa najbielsza farba odbija nawet 98,1% światła słonecznego, czyli więcej, niż jakakolwiek inna powłoka na świecie. Jak podają naukowcy, dostępne obecnie „chłodne” farby odbijają zaledwie 80-90% promieniowania słonecznego i nie są w stanie schłodzić powierzchni do temperatury niższej niż temperatura otoczenia. Farba z Purdue University to potrafi.
Technologia opisana została w artykule opublikowanym w piśmie „ACS Applied Materials & Interfaces”. Twórcy farby złożyli wniosek patentowy i czekają na moment, kiedy możliwe będzie wykorzystanie farby na skalę przemysłową. Zapewniają, że technika jej otrzymywania jest kompatybilna z obecnymi procesami produkcji farb dostępnych komercyjnie, dzięki czemu wytwarzanie nowej farby nie będzie kosztowne.
Źródło: Purdue University
