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美國《科學(xué)日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站4月15日發(fā)表題為《最白的涂料在這里,而且是最涼爽的》的報(bào)道稱,為了遏制全球變暖,美國珀杜大學(xué)的工程師們創(chuàng)造出了迄今為止最白的涂料。研究人員說,給建筑物涂上這種涂料有朝一日或許能給它們降溫,從而減少對(duì)空調(diào)的需求。全文摘編如下:
2020年10月,該團(tuán)隊(duì)研制出一種超白涂料,把涂料將能白到何種程度推向了極限。現(xiàn)在,他們又超越了自我。他們研制的新涂料不僅更白,且使建筑表面保持涼爽的能力比之前展示的配方更強(qiáng)。
珀杜大學(xué)機(jī)械工程學(xué)教授阮秀林說:“如果用這種涂料覆蓋面積大約為1000平方英尺(約合93平方米)的屋頂,我們估計(jì)可以獲得10千瓦的冷卻能力。這比大多數(shù)住宅使用的中央空調(diào)都要厲害?!?/span>
這種新的最白涂料配方最高能反射98.1%的陽光(研究人員此前研制出的超白涂料能反射95.5%的陽光),同時(shí)能將紅外線熱量從物體表面散射出去。
常規(guī)商用白色涂料通常會(huì)提升溫度而不是降低溫度。市場(chǎng)上用于散熱的涂料只能反射80%至90%的陽光,無法使物體表面溫度比周圍環(huán)境更低。
該團(tuán)隊(duì)在4月15日一期的《應(yīng)用材料與界面》雜志上發(fā)表科研論文,展示了這種涂料是如何發(fā)揮作用的。
這種涂料的兩個(gè)特性使其極白。第一個(gè)特性是,涂料中含有濃度極高的硫酸鋇,這種化合物也被用來制造相紙和化妝用白粉。
麻省理工學(xué)院博士后研究員、還是博士生時(shí)曾在阮秀林實(shí)驗(yàn)室參與該項(xiàng)目的李向玉(音)說:“我們發(fā)現(xiàn),使用硫酸鋇在理論上可以使物體真正反光,這意味著它們真的很白。”
第二個(gè)特性是,涂料中硫酸鋇顆粒的尺寸各不相同。珀杜大學(xué)機(jī)械工程學(xué)博士生約瑟夫·皮普爾斯說:“尺寸不同的顆粒高度集中,使得涂料具有最廣泛的光譜散射能力,進(jìn)而使反射率達(dá)到最高水平?!?/span>
這種涂料還是有記錄以來最涼爽的涂料。利用名為熱電偶的高精度溫度讀取設(shè)備,研究人員在戶外證明,這種涂料能使物體表面溫度在夜間比周圍環(huán)境低19華氏度。在中午陽光最強(qiáng)時(shí),它也能讓物體表面溫度比周圍環(huán)境低8華氏度。
這種涂料的陽光反射效率很高,甚至在隆冬時(shí)也能起到作用。在一項(xiàng)環(huán)境溫度為43華氏度的室外測(cè)試中,這種涂料仍能讓樣本溫度降低18華氏度。
阮秀林的實(shí)驗(yàn)室曾考慮使用100多種材料,最后縮減至10種,并對(duì)每種材料的大約50個(gè)不同配方進(jìn)行了測(cè)試。他們之前研制的超白涂料的配方含有碳酸鈣。
研究人員在研究中證明,與商用涂料一樣,這種以硫酸鋇為基礎(chǔ)的涂料也有應(yīng)對(duì)室外環(huán)境的潛力。