Útskýrt: „hvítasta“ málning sem getur endurkastað 99 prósent af sólarljósi

Byggingar sem eru húðaðar með þessari málningu gætu hugsanlega kælt þær nægilega vel til að draga úr þörfinni fyrir loftkælingu, hafa vísindamennirnir sagt.

Purdue rannsakendur Xiulin Ruan (til vinstri) og Joseph Peoples nota innrauða myndavél til að bera saman kælivirkni hvítra málningarsýna á þaki. (Purdue háskólamynd / Jared Pike)

Verkfræðingar frá Purdue háskólanum í Bandaríkjunum hafa búið til það sem þeir kalla hvítustu málningu hingað til. Byggingar sem eru húðaðar með þessari málningu gætu hugsanlega kælt þær nægilega vel til að draga úr þörfinni fyrir loftkælingu, hafa vísindamennirnir sagt.

Fréttabréf| Smelltu til að fá bestu útskýringar dagsins í pósthólfið þitt

Hver er hvítasta málningin?

Hópur vísindamanna við háskólann bjó til ofurhvíta málningu í október sem þrýsti mörkum þess hversu hvít málning getur verið. Þessi eldri samsetning var úr kalsíumkarbónati en sú nýja er úr baríumsúlfati, sem gerir það hvítara.

Nýrri málningin er hvítari og heldur yfirborðsflötunum sem hún er máluð á kaldari en samsetningin áður en hún gat. Ef þessi nýja málning var notuð til að þekja þaksvæði sem er 1.000 ferfet, gæti hún fengið kælikraft upp á 10 kílóvött, hefur liðið sagt.

Flestir ofnar nota um 2,3 kílóvött til að keyra í klukkutíma og 3 tonna 12 árstíðabundin orkunýtnihlutfall (SEER) loftkælir notar um 3 kílóvött til að keyra í klukkutíma.

Teymið hefur einnig haldið því fram að þessi málning gæti verið næst jafngild svörtustu málningarinnar sem kallast Vantablack sem getur tekið upp allt að 99,9 prósent af sýnilegu ljósi.

Í fréttatilkynningu frá Purdue háskólanum kemur fram að dæmigerð hvít málning í atvinnuskyni verði frekar hlýrri en kaldari og að málning sem nú er fáanleg á markaðnum sem er hönnuð til að hafna hita endurspegli aðeins 80-90 prósent af sólarljósinu og geta því ekki framleitt yfirborð kaldara en umhverfið.

Fréttabréf| Smelltu til að fá bestu útskýringar dagsins í pósthólfið þitt

En fyrst, hvernig sjáum við liti og hvað ákvarðar hvort litur gleypir eða endurkastar ljósi?

Til að skilja hvernig þetta virkar þarf að hafa í huga að alltaf þegar hlutur sést fyrir augað er það annað hvort vegna sólarljóss eða gerviljóssins í herberginu. Þetta ljós er byggt upp úr sjö mismunandi litum (fjólublá, indigo, blár, grænn, gulur, appelsínugulur og rauður eða VIBGYOR). Nánar tiltekið er ljós byggt upp af bylgjulengdum í mismunandi litum.

Ef einstaklingur er að horfa á sófa sem er grænn er það vegna þess að efnið eða efnið sem hann er gerður úr getur tekið í sig alla litina nema græna. Þetta þýðir að sameindir efnisins endurspegla grænu bylgjulengdirnar, sem er það sem augað sér. Þess vegna ræðst litur hvers hlutar eða hlutar af bylgjulengdinni sem sameindirnar geta ekki tekið upp. Sem er að segja að hvaða bylgjulengd litar sem hlutur gleypir ekki, verður liturinn sem augað sér.

Til dæmis, ef einstaklingur er að horfa á skál af vanilluís eða látlausan hvítan vegg, þá er það vegna þess að sameindirnar sem mynda þessar tvær gleypa enga bylgjulengd ljóssins. Þetta þýðir að allt litróf þessara lituðu bylgjulengda ef endurkastast frá yfirborðinu leiðir til hvíta litarins sem augað tekur eftir.

Hvað ákvarðar hvaða bylgjulengd ljóss endurkastast og gleypa?

Þetta er háð því hvernig rafeindum er raðað í atóm (byggingarefni lífsins, atóm er byggt upp úr rafeindum, róteindum og nifteindum. Þessar þrjár eindir mynda allt í hinum þekkta alheimi frá fjöllum, plánetum, mönnum til pizzu og köku. ). Aftur á móti ef hlutur er svartur er það vegna þess að hann hefur tekið í sig allar bylgjulengdirnar og því endurkastast ekkert ljós frá þeim. Þetta er ástæðan fyrir því að dekkri hlutir, sem gleypa allar bylgjulengdir, hafa tilhneigingu til að hitna hraðar (við frásog er ljósorkunni breytt í varmaorku).

Svo, hvað gerir málninguna svona hvíta?

Það eru tveir eiginleikar, annar er hár styrkur málningarinnar af efnasambandi sem kallast baríumsúlfat, sem er einnig notað til að gera ljósmyndapappír og snyrtivörur hvítar. Annað atriðið er að teymið hefur notað mismunandi stórar agnir af þessu efnasambandi, sem þýðir að mismunandi stærðir dreifa mismunandi magni af ljósi. Þannig tryggir mismunandi stærð agna efnasambandsins að málningin geti dreift meira af ljósrófinu frá sólinni.

Það er smá pláss til að gera málninguna hvítari, en ekki mikið án þess að það komi niður á málningunni, segir í fréttatilkynningu. Þetta er vegna þess að á meðan hægt er að nota hærri agnastyrk til að gera eitthvað hvítara, þá er það auðveldara fyrir málninguna að brotna eða flagna af því að fínstilla þennan styrk eða hækka hann of mikið.

Mikilvægt er að vegna þess að málningin er svo hvít, sýndu vísindamenn utandyra að málningin getur haldið yfirborði 19 gráðum á Fahrenheit kaldara en umhverfi þeirra á nóttunni. Það getur einnig kælt yfirborð 8 ​​gráður Fahrenheit undir umhverfi sínu undir sterku sólarljósi á hádegi.

Rannsóknin er afrakstur sex ára rannsókna sem byggja á tilraunum sem ná aftur til áttunda áratugarins til að þróa geislakælandi málningu sem raunhæfan valkost við hefðbundna loftræstikerfi. Teymið prófaði hundruð mismunandi efna, minnkaði þau niður í tíu og prófaði um 50 mismunandi samsetningar fyrir hvert efni.

Deildu Með Vinum Þínum: