Подобно тому, как теннисист может надеть белую рубашку вместо черной в теплый летний день, исследователи видят большой потенциал в том, чтобы одеть здания в светоотражающие белые краски, чтобы они оставались прохладными. Команда материаловедов сообщает о значительном прогрессе в этой области, создавая новый вид супер белой краски, которая отражает почти все входящее излучение Солнца.
В течение некоторого времени ученые изучали, как широкое использование белой краски может значительно охладить здания и даже окружающий микроклимат. Например, одно исследование НАСА, проведенное в 2012 году, показало, что белые покрытия могут снизить пиковую температуру на крыше в Нью-Йорке в среднем на 24°C.
В то время как исследователи продолжают исследовать возможности в этой области, поскольку некоторые из них даже производят отражающую краску из стекла, самые лучшие белые краски на рынке отражают около 85 процентов солнечного излучения, поглощая остальное. Команда из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе надеялась улучшить это, внеся несколько изменений в рецепт.
Ключевым ингредиентом современных охлаждающих белых красок является оксид титана, который очень эффективно отражает большинство видимого и ближнего инфракрасного света. Один недостаток, однако, заключается в том, что он поглощает ультрафиолетовый и фиолетовый свет одновременно, что оставляет некоторые возможности для улучшения.
Благодаря исследованиям альтернативных материалов, команда добилась успеха в замене оксида титана пигментом, называемым барит, наряду с тефлоном или политетрафторэтиленом. Ученые также сократили количество полимерных связующих в краске, которые обычно служат для поглощения тепла.
Эффективность новой супер белой краски (с маркировкой E1 и E3) по сравнению с современными красками (E2). Фото: Jyotirmoy Mandal
Эти изменения в рецептуре привели к появлению супер белой краски со значительно улучшенными охлаждающими способностями, так как было показано, что она отражала до 98% входящего излучения во время испытаний. Этот вид материала может сыграть большую роль в снижении затрат на охлаждение зданий, за счет сокращения использования кондиционеров и других систем. И команда говорит, что не нужно слишком много работать, чтобы развернуть ее в реальных сценариях.
«Потенциальные преимущества охлаждения, которые он может принести, могут быть реализованы в ближайшем будущем, потому что предлагаемые нами модификации находятся в пределах возможностей лакокрасочной промышленности», - говорит доктор наук Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Джиотирмой Мандал (Jyotirmoy Mandal).
Исследование было опубликовано в журнале Joule.
Источник: University of California, Los Angeles
