Обяснено: „Най-бялата някога“ боя, която може да отразява 99 процента от слънчевата светлина

Сградите, покрити с тази боя, може да са в състояние да ги охладят достатъчно, за да намалят нуждата от климатизация, твърдят изследователите.

Изследователите от Purdue Xiulin Ruan (вляво) и Joseph Peoples използват инфрачервена камера, за да сравнят ефективността на охлаждане на проби от бяла боя на покрива. (Снимка на университета Пърдю/Джаред Пайк)

Инженери от университета Пърдю в САЩ създадоха това, което наричат ​​най-бялата боя досега. Сградите, покрити с тази боя, може да са в състояние да ги охладят достатъчно, за да намалят нуждата от климатизация, твърдят изследователите.

бюлетин| Кликнете, за да получите най-добрите обяснения за деня във входящата си кутия

Коя е най-бялата боя?

Екипът от изследователи в университета създаде ултрабяла боя през октомври, като прокара границите на това как може да бъде бялата боя. Тази по-стара формулировка е направена от калциев карбонат, докато новата е съставена от бариев сулфат, което я прави по-бяла.

По-новата боя е по-бяла и поддържа повърхностите, върху които е боядисана, по-хладни от формулата преди това. Ако тази нова боя се използва за покриване на покривна площ от 1000 квадратни фута, тя може да получи охлаждаща мощност от 10 киловата, каза екипът.

Повечето фурни изразходват около 2,3 киловата, за да работят за един час, а климатик с 3 тона 12 сезонна енергийна ефективност (SEER) изразходва около 3 киловата, за да работи за един час.

Екипът също така твърди, че тази боя може да е най-близкият еквивалент на най-черната черна боя, наречена Vantablack, която е в състояние да абсорбира до 99,9% от видимата светлина.

В прессъобщение, издадено от университета Пърдю, се отбелязва, че типичната търговска бяла боя става по-топла, отколкото по-хладна и че наличните в момента на пазара бои, които са проектирани да отхвърлят топлината, отразяват само 80-90 процента от слънчевата светлина и следователно не могат да направят повърхности, по-хладни от заобикалящата ги среда.

бюлетин| Кликнете, за да получите най-добрите обяснения за деня във входящата си кутия

Но първо, как виждаме цветовете и какво определя дали даден цвят абсорбира или отразява светлината?

За да разберем как работи това, трябва да отбележим, че когато даден обект се види от окото, това е или поради слънчева светлина, или изкуствена светлина в стаята. Тази светлина се състои от седем различни цвята (виолетов, индиго, син, зелен, жълт, оранжев и червен или VIBGYOR). По-конкретно, светлината се състои от дължини на вълните с различни цветове.

Ако човек гледа диван, който е зелен, това е така, защото тъканта или материалът, от който е съставен, е в състояние да абсорбира всички цветове с изключение на зеленото. Това означава, че молекулите на тъканта отразяват зелените дължини на вълната, което вижда окото. Следователно цветът на всеки обект или нещо се определя от дължината на вълната, която молекулите не могат да абсорбират. Което означава, че каквато и дължина на вълната на цвета да не се абсорбира от обект, ще бъде цветът, който окото вижда.

Например, ако човек гледа купа ванилов сладолед или обикновена бяла стена, това е защото молекулите, които съставляват тези две, не поглъщат нито една от дължините на вълната на светлината. Това означава, че целият спектър от тези цветни дължини на вълната, ако се отрази от повърхността, води до белия цвят, който окото забелязва.

Какво определя коя дължина на вълната на светлината ще бъде отразена и погълната?

Това зависи от това как са подредени електроните в един атом (градивният елемент на живота, атомът се състои от електрони, протони и неутрони. Тези три частици съставляват всичко в познатата вселена от планини, планети, хора до пица и торта ). За разлика от това, ако даден обект е черен, това е така, защото е погълнал всички дължини на вълната и поради това никаква светлина не се отразява от тях. Това е причината по-тъмните обекти, в резултат на поглъщане на всички дължини на вълната, да се нагряват по-бързо (по време на абсорбция светлинната енергия се превръща в топлинна).

И така, какво прави боята толкова бяла?

Има две характеристики, едната е високата концентрация в боята на химическо съединение, наречено бариев сулфат, което също се използва за правене на фотохартия и козметика в бяло. Втората особеност е, че екипът е използвал различни по размер частици от това химическо съединение, което означава, че различните размери разпръскват различни количества светлина. По този начин различен размер на частиците на съединението гарантира, че боята може да разпръсне повече от светлинния спектър от слънцето.

Има малко място, за да се направи боята по-бяла, но не много, без да се компрометира боята, се казва в прессъобщението. Това е така, защото докато по-висока концентрация на частици може да се използва, за да се направи нещо по-бяло, настройването на тази концентрация или твърде много по-висока улеснява боята да се счупи или отлепи.

Показателно е, че тъй като боята е толкова бяла, изследователите демонстрират на открито, че боята може да поддържа повърхностите с 19 градуса по Фаренхайт по-хладни от околната среда през нощта. Той също така може да охлажда повърхности с 8 градуса по Фаренхайт под заобикалящата ги среда при силна слънчева светлина по време на обяд.

Изследването е резултат от шест години изследвания, базирани на опити от 70-те години на миналия век за разработване на радиационна охлаждаща боя като възможна алтернатива на традиционните климатици. Екипът тества стотици различни материали, стеснява ги до десет и тества около 50 различни формулировки за всеки материал.

Споделете С Приятелите Си: