Самая белая краска стала менее плотой и тяжёлой

В 2021 году исследователи из Университета Пердью разработали белую краску, способную отражать до 98,1% солнечного света, тем самым предотвращая нагревание поверхностей и уменьшая потребность в кондиционировании воздуха. Спустя год учёные создали новую формулу пигмента, благодаря которому самая белая краска стала более подходящей для покраски подвижных объектов: автомобилей, поездов, самолётов и т. п.

Самая белая краска стала более тонкой и лёгкой
Aerial-motion/Shutterstock

Оригинальная супер-белая краска позволяла сохранять температуру окрашенного ею объекта на 4,5 °C ниже окружающей среды за счёт наночастиц сульфата бария. Это вещество широко используется в различных отраслях от фотометрии до производства огнеупорных материалов. По словам профессора Сюлиня Жуаня, когда информация об испытаниях пигмента стала публичной, к его команде стали обращаться представители архитектурных бюро и производителей самой разнообразной продукции от космических аппаратов до предметов одежды. Большинство из них интересовала возможность приобрести краску и сделать её менее плотной и тяжёлой. В этом и заключался главный недостаток пигмента: для достижения максимальной отражающей способности на поверхность было необходимо нанести слой толщиной как минимум 0,4 мм. Такая толщина допустима, когда речь идёт о покраске мощных статичных объектов, например, крыши здания. Однако, для объектов, функциональность которых зависит от их веса и габаритов, краска должна быть более тонкой и лёгкой.

Самая белая краска стала более тонкой и лёгкой
Thin layer lightweight and ultrawhite hexagonal boron nitride nanoporous paints for daytime radiative cooling / Andrea Felicelli, Ioanna Katsamba, Fernando Barrios, Yun Zhang, Ziqi Guo, Joseph Peoples, George Chiu, Xiulin Ruan
Профессор Сюлинь Жуань / Purdue University/Jared Pike

Потому Жуань и его коллеги начали эксперименты с другими материалами, способными столь же эффективно отражать свет при меньшей толщине покрытия. В рамках тестов лучшие результаты показала краска, основным пигментом которой являются гексагональные нанопластинки нитрида бора. Данный материал используют в тяжёлом машиностроении, автомобилестроении и добывающей промышленности в качестве абразива или электроизоляционного наполнителя. Благодаря уникальной морфологии гексагональные нанопластинки нитрида бора эффективнее отражают солнечный свет, чем сферические наночастицы, которые использовали в предыдущих светоотражающих пигментах. Таким образом при толщине в 0,15 мм такая краска отражает до 97,9% солнечных лучей. К тому же она отличается пористой структурой: более низкая плотность в сочетании с меньшей толщиной покрытия приводит к главному достоинству покрытия. При близких показателях эффективности краска с нитрид-бориевым пигментом весит на 80% меньше краски с сульфат-бариевым пигментом.

Thin layer lightweight and ultrawhite hexagonal boron nitride nanoporous paints for daytime radiative cooling / Andrea Felicelli, Ioanna Katsamba, Fernando Barrios, Yun Zhang, Ziqi Guo, Joseph Peoples, George Chiu, Xiulin Ruan
Самая белая краска стала более тонкой и лёгкой
Purdue University photo/Andrea Felicelli

Меньший вес покрытия открывает более широкий спектр вариантов его применения. К примеру, окрашенный такой краской самолёт будет расходовать меньше ресурсов для охлаждения, стоя на разгорячённом гудронированном покрытии. Таким образом авиакомпании смогут не только сэкономить деньги, но также посодействовать понижению уровня выбросов парниковых газов. К тому же, по словам Жуаня, в отличие от других методов охлаждения, белая краска не рассеивает тепло в окружающем пространстве, но отражает его обратно в космос. Команда Университета Пердью видит перспективы применения нового пигмента в аэрокосмической и автомобильной промышленности, а также в производстве предметов одежды и носимой электроники.

Поделиться в соцсетях

Добавить комментарий