Forklaret: Den 'hvideste nogensinde' maling, der kan reflektere 99 procent af sollys

Bygninger belagt med denne maling kan muligvis afkøle dem nok til at reducere behovet for aircondition, har forskerne sagt.

Purdue-forskerne Xiulin Ruan (til venstre) og Joseph Peoples bruger et infrarødt kamera til at sammenligne køleydelsen af ​​hvide malingsprøver på et tag. (Purdue University foto/Jared Pike)

Ingeniører fra Purdue University i USA har skabt, hvad de kalder den hvideste maling til dato. Bygninger belagt med denne maling kan muligvis afkøle dem nok til at reducere behovet for aircondition, har forskerne sagt.

Nyhedsbrev| Klik for at få dagens bedste forklaringer i din indbakke

Hvad er den hvideste maling?

Holdet af forskere på universitetet skabte en ultrahvid maling i oktober, der skubbede grænserne for, hvor hvid maling kan være. Denne ældre formulering var lavet af calciumcarbonat, mens den nye er lavet af bariumsulfat, hvilket gør den mere hvid.

Den nyere maling er hvidere og holder overfladearealerne, den er malet på, køligere end formuleringen før dette kunne. Hvis denne nye maling blev brugt til at dække et tagareal på 1.000 kvadratfod, kan den muligvis få en køleeffekt på 10 kilowatt, har holdet sagt.

De fleste ovne bruger omkring 2,3 kilowatt til at køre i en time, og et 3 tons 12 Seasonal Energy Efficiency Ratio (SEER) klimaanlæg bruger omkring 3 kilowatt til at køre i en time.

Holdet har også hævdet, at denne maling kan være den nærmeste ækvivalent til den sorteste sorte maling kaldet Vantablack, der er i stand til at absorbere op til 99,9 procent af synligt lys.

En pressemeddelelse udstedt af Purdue University bemærker, at typisk kommerciel hvid maling bliver varmere i stedet for køligere, og at malinger, der i øjeblikket er tilgængelige på markedet, og som er designet til at afvise varme, kun reflekterer 80-90 procent af sollyset, og de kan derfor ikke lave overflader, der er køligere end deres omgivelser.

Nyhedsbrev| Klik for at få dagens bedste forklaringer i din indbakke

fran tarkenton højde

Men først, hvordan ser vi farver, og hvad bestemmer, om en farve absorberer eller reflekterer lys?

For at forstå, hvordan dette fungerer, skal man bemærke, at når en genstand ses af øjet, er det enten på grund af sollys eller det kunstige lys i rummet. Dette lys består af syv forskellige farver (violet, indigo, blå, grøn, gul, orange og rød eller VIBGYOR). Specifikt består lys af bølgelængder af forskellige farver.

Hvis en person ser på en sofa, der er grøn, skyldes det, at stoffet eller materialet, den består af, er i stand til at absorbere alle farverne undtagen grøn. Det betyder, at stoffets molekyler reflekterer de grønfarvede bølgelængder, hvilket er det øjet ser. Derfor er farven på enhver genstand eller ting bestemt af den bølgelængde, molekylerne ikke er i stand til at absorbere. Hvilket vil sige, at uanset hvilken farvebølgelængde, der ikke absorberes af et objekt, vil det være den farve, øjet ser.

For eksempel, hvis en person ser på en skål med vaniljeis eller en almindelig hvid væg, er det fordi molekylerne, der udgør disse to, ikke absorberer nogen af ​​lysets bølgelængder. Det betyder, at hele spektret af disse farvede bølgelængder, hvis de reflekteres fra overfladen, resulterer i den hvide farve, som øjet bemærker.

Hvad bestemmer hvilken bølgelængde af lys der vil blive reflekteret og absorberet?

Dette afhænger af, hvordan elektroner er arrangeret i et atom (livets byggesten, et atom er opbygget af elektroner, protoner og neutroner. Disse tre partikler udgør alt i det kendte univers fra bjerge, planeter, mennesker til pizza og kage ). Hvis en genstand derimod er sort, skyldes det, at den har absorberet alle bølgelængderne, og derfor reflekteres intet lys fra dem. Dette er grunden til, at mørkere genstande, som et resultat absorberer alle bølgelængder, har en tendens til at varme op hurtigere (under absorption omdannes lysenergien til varmeenergi).

Så hvad gør malingen så hvid?

Der er to funktioner, den ene er malingens høje koncentration af en kemisk forbindelse kaldet bariumsulfat, som også bruges til at gøre fotopapir og kosmetik hvidt. Den anden funktion er, at holdet har brugt forskellige størrelser partikler af denne kemiske forbindelse, hvilket betyder, at forskellige størrelser spreder forskellige mængder af lys. På denne måde sørger en varierende størrelse af partikler af forbindelsen for, at malingen kan sprede mere af lysspektret fra solen.

Der er en lille smule plads til at gøre malingen hvidere, men ikke meget uden at gå på kompromis med malingen, står der i pressemeddelelsen. Dette skyldes, at mens en højere partikelkoncentration kan bruges til at gøre noget hvidere, gør det nemmere for malingen at knække eller skalle af, hvis du justerer denne koncentration eller gør den højere for meget.

Det er væsentligt, at fordi malingen er så hvid, demonstrerede forskerne udendørs, at malingen kan holde overflader 19 grader Fahrenheit køligere end deres omgivende omgivelser om natten. Det kan også afkøle overflader 8 grader Fahrenheit under deres omgivelser under stærkt sollys i middagstimerne.

Forskningen er et resultat af seks års forskning, der bygger på forsøg, der går tilbage til 1970'erne for at udvikle strålingskølende maling som et muligt alternativ til traditionelle klimaanlæg. Holdet testede hundredvis af forskellige materialer, indsnævrede dem til ti og testede omkring 50 forskellige formuleringer for hvert materiale.

jael de pardo nettoværdi

Del Med Dine Venner: