Vedci vytvorili super bielu farbu, ktorá predstavuje jin voči Vantablackovmu jangu.
Zatiaľ čo ultra čierne materiály dnes dokážu absorbovať viac ako 99,96 percent slnečného žiarenia, tento nový super biely plášť môže odrážať 95,5 percenta všetkých fotónov, ktoré na neho dopadajú.
Namiesto zahrievania pod priamym svetlom môžu predmety natreté týmto novým akrylovým materiálom zostať chladnejšie ako je ich okolitá teplota aj pod slnkom, čo by mohlo umožniť nový energeticky efektívny spôsob regulácie teploty vo vnútri budov.
Ostatné „farby odmietajúce teplo“, ktoré v súčasnosti máme, môžu odrážať iba 80 až 90 percent slnečného žiarenia a nemôžu dosiahnuť nižšie teploty ako je teplota okolia.
„Je trvalou úlohou vyvinúť radiačné chladiace riešenie pod úrovňou prostredia, ktoré ponúka pohodlnú jednovrstvovú formu farby s časticovou matricou a vysokú spoľahlivosť,“ hovorí strojný inžinier Xiulin Ruan na Purdue University v Indiane.
„To je rozhodujúce pre široké použitie radiačného chladenia a pre zmiernenie účinku globálneho otepľovania.“
V lete sa veľa moderných budov spolieha na klimatizačné jednotky, ktoré tlačia teplo z vnútornej strany budovy von. To spolu s prebytočným teplom generovaným prostredníctvom intenzívnej energie potrebnej na dosiahnutie ochladenia prispieva k premene miest na „tepelné ostrovy„a ďalej zhoršuje globálne otepľovanie.
Radiačné chladenie je pasívna technológia, ktorá odráža teplo z budovy von do vesmíru, ale je oveľa ťažšie ju dosiahnuť ako sálavé kúrenie.
Od 70. rokov sa vedci snažia prísť na to, ako odrážať dostatok slnečného žiarenia, takže pasívne chladenie je účinnejšie ako aktívna klimatizácia.
Nedávno sa niektorí dokonca pokúsili dať dohromady „reverzné solárne panely“, ktoré dokážu zachytiť časť tohto odchádzajúceho tepla a premieňať ho na energiu, dokonca aj v noci.
Ale momentálne sú to stále iba koncepty a nie je jasné, či by také zariadenia mohli skutočne fungovať aj mimo samotnej simulácie.
Farbenie obytných a komerčných budov v super bielej farbe by mohlo byť realizovateľnejším prístupom, prinajmenšom v blízkej budúcnosti.
Nová akrylová farba bola vyrobená s použitím plnív na báze uhličitanu vápenatého s vysokou koncentráciou častíc a so širokou škálou veľkostí, ktoré dokážu účinne rozptýliť všetky vlnové dĺžky slnečného spektra.
Matrica farby má tiež špičku vibračnej rezonancie, ktorá zaisťuje, že sa vysoké množstvo tepla odráža smerom von – a to oveľa vyššou rýchlosťou, než akú môžu dosiahnuť iné chladiace farby.
Počas dvoch dní poľných testov na rôznych miestach a za rôznych poveternostných podmienok vedci testovali radiačné chladiace schopnosti farby a zistili, že dokáže rozptýliť 95,5 percent slnečného žiarenia, pričom v noci zostáva 10 stupňov C pod teplotou okolia a najmenej 1,7 stupňa C pod teplotou okolia na poludnie.
V porovnaní s povrchmi pokrytými rovnakou hrúbkou komerčnej bielej farby si predmety pokryté farbou uhličitanom vápenatým udržiavali v infračervených záznamoch podstatne nižšie teploty.
Táto farba navyše štetca a zasychá rovnakým spôsobom, je odolná proti oderu, vodotesná a vydrží pôsobenie vonkajšieho počasia najmenej tri týždne, hoci v súčasnosti prebiehajú dlhšie skúšky.
„Naša farba je kompatibilná s výrobným procesom komerčných farieb a náklady môžu byť porovnateľné alebo dokonca nižšie,“ hovorí Ruan.
„Kľúčové je zabezpečiť spoľahlivosť farby, aby bola životaschopná pri dlhodobých vonkajších aplikáciách.“
Autori povedať ich farba je „najlepším oznámeným radiačným chladiacim výkonom“, hoci uznávajú, že počas kontroly ich výsledkov zverejnil iný tím správu papier argumentujúca chladiaca farba by mala obsahovať vysoké koncentrácie častíc so širokým pásmom.
Navrhujú tiež začlenenie polymérov na báze fluórovaných uhľovodíkov, ktoré vykazujú vysokú odolnosť proti poveternostným vplyvom.
„Mnoho bežných bielych farieb, napriek tomu, že sú vyrobené tak, aby boli trvácne, po čase zaznamená pokles slnečnej odrazivosti,“ uvádza sa v ostatnom článku vysvetľuje.
„Materiály, ako sú spojivá na báze fluórpolymérov, môžu zvýšiť životnosť odrazivosti a tým znížiť priemerné náklady za rok.“
Vytvorenie jednovrstvovej farby, ktorá dokáže odrážať teplo priamo do vesmíru bez potreby vstupu energie, by bolo pre klimatickú krízu obrovskou výhrou, pretože chladenie je zvyčajne poháňané fosílnymi palivami a má veľký celkový vplyv na globálne otepľovanie.
Nový náter ešte musí podstúpiť niekoľko ďalších testov, ale patenty už boli prihlásené. Meno ešte musí byť zverejnené.
Štúdia bola publikovaná v Cell Reports Physical Science.
