Es wurde eine ultraweiße Farbe entwickelt, die die Grenzen des Weißgrades überschreitet. Sie ist so reflektierend, dass die Beschichtung eines Gebäudes den Bedarf an Klimaanlagen verringern kann, so die Ingenieure der Purdue University. in einer Pressemitteilung erklären .
"Wenn Sie mit dieser Farbe eine Dachfläche von 92 Quadratmetern bedecken würden, könnten Sie eine Kühlleistung von 10 Kilowatt erzielen. Das ist leistungsstärker als die von den meisten verwendeten zentralen KlimaanlagenHäuser ", sagt Xiulin Ruan, Purdue-Professor für Maschinenbau und Projektleiter.
Neue ultraweiße Lackformel reflektiert 98,1% des Lichts
Bereits im Oktober letzten Jahres, Ruan und sein Team enthüllte ihre ultraweiße Farbe für die Welt. Damals hieß es, die Farbe reflektiere bis zu 95,5 Prozent des Lichts und das Äquivalent dazu. Infrarot-Wärmesignatur .
Jetzt gaben dieselben Forscher bekannt, dass ihre neueste Formel bis zu 98,1 Prozent des Lichts reflektiert. Und dieser neue Lack ist nicht nur weißer, sondern reflektiert auch mehr Wärme von den Oberflächen weg, sagen die Forscher.
Die durchschnittliche handelsübliche weiße Farbe erwärmt und kühlt Oberflächen nicht, da sie Licht absorbiert - selbst Farben, die so ausgelegt sind, dass sie Wärme reflektieren, reflektieren normalerweise 80 bis 90 Prozent des Sonnenlichts und kühlen Oberflächen nicht, so das Team.
Prüfung auf 'breiteste spektrale Streuung'
Um ihre ultraweiße Farbe zu entwickeln, haben die Ingenieure der Purdue University über 100 verschiedene Materialien in Betracht gezogen, bevor sie die Liste auf 10 eingegrenzt haben. Für jede dieser Materialien haben sie ungefähr 50 verschiedene Formulierungen getestet.
Die Forscher entschieden sich schließlich für eine extrem hohe Konzentration einer chemischen Verbindung namens Bariumsulfat, aus der kosmetische Weiß- und Fotopapiere hergestellt werden.
Wichtig ist, dass die Bariumsulfatpartikel in der Farbe in verschiedenen Größen erhältlich sind. Unterschiedliche Partikelgrößen streuen Licht aus einem größeren Bereich des Farbspektrums - mehr Größen bedeuten also, dass mehr Licht nach außen reflektiert wird.
"Eine hohe Konzentration von Partikeln, die auch unterschiedliche Größen haben, verleiht der Farbe die breiteste spektrale Streuung, die zum höchsten Reflexionsvermögen beiträgt", sagte Joseph Peoples, ein Purdue-Doktorand im Maschinenbau.
Obwohl die Forscher sagen, dass sie eine noch höhere Konzentration der Verbindung hinzufügen könnten, sagen sie, dass zu viel Zugabe dazu führen kann, dass die Farbe bricht oder sich von den Wänden löst.
Ihre aktuelle Formel ist so reflektierend, dass sie glauben, dass sie am nächsten kommt. entspricht "Vantablack" Ein Material aus Kohlenstoffnanoröhren, das so dunkel ist, dass es 99,9% des sichtbaren Lichts absorbiert.
Bei einer Demonstration der Kühlfähigkeit ihrer Farbe im Freien verwendeten die Forscher hochgenaue Temperaturmessgeräte, sogenannte Thermoelemente, um zu zeigen, dass Oberflächen nachts 7 Grad Celsius kühler als ihre Umgebung bleiben können.
Unter starker Sonneneinstrahlung kann der Lack Oberflächen unter seiner Umgebung um 13 Grad Celsius kühlen. Die Forscher sagen auch, dass der Lack robust genug sein sollte, um den Außenbedingungen standzuhalten, obwohl weitere Tests erforderlich sind.
Strahlungskühlung zur Bekämpfung des Klimawandels
Die Farbe verwendet einen Prozess namens Strahlungskühlung, bei dem ein Objekt selbst bei direkter Sonneneinstrahlung durch Wärmestrahlung Wärme verliert. Dies ist nicht die einzige Technologie, die derzeit entwickelt wird, um diesen Prozess zu nutzen. Letztes Jahr gaben Forscher der Stanford University bekannt, dass sie sich entwickeln "Anti-Sonnenkollektoren" die Strahlungskühlung verwendeten, um nachts Energie zu gewinnen.
Eine weitere Entwicklung einer globalen Gruppe von Forschern sieht "kalte Röhren" kühlen Innenräume ab durch Strahlungskühlung, wodurch der Bedarf an Klimaanlagen verringert wird und Benutzer an heißen Sommertagen ihre Fenster offen halten können.
Obwohl mehr Arbeit erforderlich ist, hat die ultraweiße Farbe der Purdue University das Potenzial, unsere Abhängigkeit von Klimaanlagen erheblich zu verringern. Dies wäre ein großer Segen im Kampf gegen den Klimawandel, da A / C-Einheiten geschätzt werden. weltweit täglich Millionen Tonnen CO2 ausspucken - laut zur IEA Ohne strenge politische Eingriffe wird sich der Energiebedarf von Klimaanlagen bis 2050 verdreifachen. Eine unhaltbare Situation, wenn wir die Pausen einlegen wollen anhaltende Klimakrise .