史上最白的颜料
这就是为什么研究人员开发有史以来最白的颜料这种“超白”配方可以反射98.1%的阳光，对于减少能源消耗和对抗地球变暖的努力来说，这可能是一件非常重要的事情。突破的细节在这里文章，于2021年4月15日发表在美国化学学会(ACS)杂志《应用材料与界面》上。
“这种涂料不仅能反射大部分阳光以避免过热，而且即使在阳光直射下，它也能比周围的空气冷却得更低。”象屿李这篇论文的第一作者通过电子邮件说。他是麻省理工学院的博士后研究员，在普渡大学读研期间参与了这个项目。(他的合著者包括约瑟夫人民，姚培燕，通讯作者Xiulin阮他是普渡大学机械工程系的教授，也是该校机械工程系的负责人纳米能量传输与转换实验室．)
广告
“在某种程度上，它实际上是一台不消耗任何电力的空调，”李说。
这种涂料不仅从阳光中吸收很少的能量，而且还会向大气中发射红外范围内的热能，使其传播出去，远离地球。“这两种效果都有助于减少电力或冷却需求，”李说。
李解释说，自20世纪70年代以来，研究人员一直在尝试制造可用于被动冷却的涂料，但大多数涂料都吸收了太多的阳光，因此在白天无法提供任何冷却效果。近年来，科学家们也一直在探索创造光反射表面的奇异技术，如多层纳米结构薄膜，但这些解决方案往往很昂贵，而且不容易扩展到建筑物，李说。
这让研究人员重新思考，最好的方法“是颗粒-聚合物复合材料的形式，这类似于商业涂料，”李解释说。
普通的白色涂料不够白，不足以起到被动降温的作用——它只能反射80%到90%的阳光，实际上，它是通过吸收紫外线而变暖的。所以，任务变成了找到一种方法让白色的油漆更白。事实证明这是一个挑战。
“我们首先尝试了多种具有高电子带隙的材料，以避免太阳吸收，”李说。“18新利最新登入然而，由于缺乏反射阳光的能力，涂料在低厚度时经常呈现半透明。在我们之前对商业涂料和理论建模的研究中，我们发现高浓度和宽粒度分布都是有益的。当我们采用这两种方法时，我们发现与之前的尝试相比，涂料溶液看起来更白了。”
正如李在a中解释的那样普渡大学新闻稿在美国，研究人员研究了“各种各样的商业产品，基本上是任何白色的产品。”最终，“我们发现，使用硫酸钡，理论上可以让东西变得非常非常反光，这意味着它们真的非常非常白。”
你可能听说过硫酸钡。据介绍，这种物质是病人在做x光检查或CT扫描时，以饮料或片剂的形式涂在食道、胃和肠道上的，这样医生就能更清楚地看到病变或受损的区域医疗在线．李指出，作为一种涂料原料，它已经被广泛使用，对人类和环境都是安全的。
研究人员使用了一种各种尺寸的硫酸钡颗粒在涂料中，这使得涂料散射了更多的光谱。
他们还必须确保涂料能够在室外保持足够长的时间，以适合粉刷屋顶。李解释说:“我们测试了它的耐磨性、三周的户外风化和水冲洗测试。”“在最初的耐久性测试中，18新利最新登入这三种方法都显示出了令人满意的结果。我们还测试了油漆的粘度，油漆可以被刷干，非常类似于商业涂料。它也可以用类似的方法来制造。在这项工作中，我们不仅实现了一种优于商业涂料的涂料，而且不需要专门的设备或材料来制造、运输或涂漆。”
超白涂料看起来与普通白涂料非常相似，因为反射率的差异虽然在冷却方面很显著，但人眼无法察觉。“在论文中，我们有两种颜料的照片，它们看起来几乎一模一样，”李说。
研究的下一步是优化涂料在不同天气条件下的长期耐久性。它还没有一个上市的目标日期，所以不要在当地的五金店搜索它。
广告
