还记得英国研究中心开发出的超黑涂料吗?现在超白的也出现了。加州大学洛杉矶分校(UCLA)材料科学家开发出一种超白涂料,能够反射达 98% 的太阳辐射,如果将其应用于屋顶和建筑,预期将可大大降低冷却成本,超越标准白色屋顶所能达到的降温水平。
夏天时候总是比较喜欢穿白色 T 恤吗?这是因为白色能反射更多的阳光,而白色屋顶的原理也是相同,同时这些白油漆还能够排斥人类无法用眼睛看到的红外线波热量,使建筑物透过辐射冷却进一步降温。
UCLA 材料科学与工程助理教授、研究主要作者 Aaswath Raman解释,这种被动的辐射冷却是日常让建筑物保持凉爽的重要环节,透过反射太阳热能冷却建筑物,在降低室内温度的同时,也有助减少冷气使用与相关碳排放问题。
目前性能最好的白色涂料能够反射约 85% 入射的太阳辐射,其余辐射则被涂料的化学成分吸收。在《Joule》期刊发表的新研究中,透过对涂料成分进行简单修改,UCLA 团队成功开发出一种超白涂料,最多能反射高达 98% 入射的太阳辐射。
截至目前为止,具有高反射率的白色涂料多含有二氧化钛(TiO₂),这种化合物能很好反射多数可见光和近红外线,但它同时也吸收紫外线,利用重晶石(barite)、铁氟龙(Teflon)等廉价且易获得的成分,团队找出替代二氧化钛的方法,并进一步完善涂料的配方。
由于修改的成分符合涂料产业的能力范围,这种新涂料的潜在应用将能在不久的将来实现。研究通讯作者、博士后研究员 Jyotirmoy Mandal 表示,包括加州和纽约,美国许多城市都鼓励在新建筑中使用冷屋顶(Cool Roof)技术,希望这项研究将能刺激超白涂料未来的应用发展。
透过超白涂料的应用,不仅可以节省建筑物能源消耗,还可以减轻城市热岛效应,这项研究甚至展示出一种可能性,如果在全球范围内大规模应用,或许有望能些微扭转气候变化。
“这将需要光学、材料科学和气象学等不同领域的专家以及来自产业和政策领域的专家之间的合作。”
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(首图来源:pixabay)
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