Εξήγηση: Η «πιο λευκή» βαφή που μπορεί να αντανακλά το 99 τοις εκατό του ηλιακού φωτός

Τα κτίρια που είναι επικαλυμμένα με αυτό το χρώμα μπορεί να είναι σε θέση να τα ψύχουν αρκετά ώστε να μειώσουν την ανάγκη για κλιματισμό, είπαν οι ερευνητές.

Οι ερευνητές του Purdue, Xiulin Ruan (αριστερά) και Joseph Peoples χρησιμοποιούν μια κάμερα υπερύθρων για να συγκρίνουν την απόδοση ψύξης δειγμάτων λευκής βαφής σε μια ταράτσα. (Φωτογραφία Πανεπιστημίου Purdue/Jared Pike)

Μηχανικοί από το Πανεπιστήμιο Purdue στις ΗΠΑ δημιούργησαν αυτό που αποκαλούν το πιο λευκό χρώμα μέχρι τώρα. Τα κτίρια που είναι επικαλυμμένα με αυτό το χρώμα μπορεί να είναι σε θέση να τα ψύχουν αρκετά ώστε να μειώσουν την ανάγκη για κλιματισμό, είπαν οι ερευνητές.

Ενημερωτικό δελτίο| Κάντε κλικ για να λάβετε τις καλύτερες επεξηγήσεις της ημέρας στα εισερχόμενά σας

Ποια είναι η πιο λευκή βαφή;

Η ομάδα ερευνητών στο πανεπιστήμιο δημιούργησε μια υπερλευκή μπογιά τον Οκτώβριο που ξεπερνά τα όρια του πόσο λευκό χρώμα μπορεί να είναι. Αυτό το παλαιότερο σκεύασμα ήταν κατασκευασμένο από ανθρακικό ασβέστιο, ενώ το νέο αποτελείται από θειικό βάριο, το οποίο το κάνει πιο λευκό.

Η νεότερη βαφή είναι πιο λευκή και διατηρεί τις επιφάνειες στις οποίες είναι βαμμένη πιο δροσερές από ό,τι η σύνθεση πριν αυτό μπορούσε. Εάν αυτό το νέο χρώμα χρησιμοποιήθηκε για να καλύψει μια επιφάνεια στέγης 1.000 τετραγωνικών ποδιών, μπορεί να είναι σε θέση να αποκτήσει ισχύ ψύξης 10 κιλοβάτ, είπε η ομάδα.

Οι περισσότεροι φούρνοι καταναλώνουν περίπου 2,3 κιλοβάτ για να λειτουργήσουν για μια ώρα και ένα κλιματιστικό 3 τόνων 12 εποχιακής αναλογίας ενεργειακής απόδοσης (SEER) καταναλώνει περίπου 3 κιλοβάτ για να λειτουργήσει για μια ώρα.

Η ομάδα ισχυρίστηκε επίσης ότι αυτό το χρώμα μπορεί να είναι το πλησιέστερο ισοδύναμο με το πιο μαύρο χρώμα που ονομάζεται Vantablack που είναι σε θέση να απορροφήσει έως και 99,9 τοις εκατό του ορατού φωτός.

Ένα δελτίο τύπου που εκδόθηκε από το Πανεπιστήμιο Purdue σημειώνει ότι η τυπική εμπορική λευκή μπογιά γίνεται πιο ζεστή παρά ψυχρότερη και ότι τα χρώματα που διατίθενται αυτήν τη στιγμή στην αγορά που έχουν σχεδιαστεί για να απορρίπτουν τη θερμότητα αντανακλούν μόνο το 80-90 τοις εκατό του ηλιακού φωτός και επομένως δεν μπορούν να κάνουν επιφάνειες πιο ψυχρές από το περιβάλλον τους.

Ενημερωτικό δελτίο| Κάντε κλικ για να λάβετε τις καλύτερες επεξηγήσεις της ημέρας στα εισερχόμενά σας

galen low instagram

Αλλά πρώτα, πώς βλέπουμε τα χρώματα και τι καθορίζει εάν ένα χρώμα απορροφά ή αντανακλά το φως;

Για να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί αυτό, πρέπει να σημειώσουμε ότι κάθε φορά που ένα αντικείμενο φαίνεται με το μάτι, αυτό οφείλεται είτε στο ηλιακό φως είτε στο τεχνητό φως στο δωμάτιο. Αυτό το φως αποτελείται από επτά διαφορετικά χρώματα (ιώδες, λουλακί, μπλε, πράσινο, κίτρινο, πορτοκαλί και κόκκινο ή VIBGYOR). Συγκεκριμένα, το φως αποτελείται από μήκη κύματος διαφορετικών χρωμάτων.

Εάν ένα άτομο κοιτάζει έναν καναπέ που είναι πράσινος, αυτό συμβαίνει επειδή το ύφασμα ή το υλικό από το οποίο αποτελείται μπορεί να απορροφήσει όλα τα χρώματα εκτός από το πράσινο. Αυτό σημαίνει ότι τα μόρια του υφάσματος αντανακλούν τα πράσινα μήκη κύματος, που είναι αυτό που βλέπει το μάτι. Επομένως, το χρώμα οποιουδήποτε αντικειμένου ή πράγματος καθορίζεται από το μήκος κύματος που τα μόρια δεν μπορούν να απορροφήσουν. Που σημαίνει ότι όποιο μήκος κύματος χρώματος δεν απορροφάται από ένα αντικείμενο, θα είναι το χρώμα που βλέπει το μάτι.

Για παράδειγμα, εάν ένα άτομο κοιτάζει ένα μπολ με παγωτό βανίλια ή έναν απλό λευκό τοίχο, είναι επειδή τα μόρια που αποτελούν αυτά τα δύο δεν απορροφούν κανένα από τα μήκη κύματος του φωτός. Αυτό σημαίνει ότι ολόκληρο το φάσμα αυτών των χρωματιστών μηκών κύματος, εάν αντανακλάται από την επιφάνεια, έχει ως αποτέλεσμα το λευκό χρώμα που παρατηρεί το μάτι.

Τι καθορίζει ποιο μήκος κύματος φωτός θα ανακλάται και θα απορροφάται;

Αυτό εξαρτάται από το πώς τα ηλεκτρόνια είναι διατεταγμένα σε ένα άτομο (το δομικό στοιχείο της ζωής, ένα άτομο αποτελείται από ηλεκτρόνια, πρωτόνια και νετρόνια. Αυτά τα τρία σωματίδια αποτελούν τα πάντα στο γνωστό σύμπαν από βουνά, πλανήτες, ανθρώπους μέχρι πίτσα και κέικ ). Αντίθετα, αν ένα αντικείμενο είναι μαύρο, είναι επειδή έχει απορροφήσει όλα τα μήκη κύματος και επομένως δεν ανακλάται φως από αυτά. Αυτός είναι ο λόγος που τα πιο σκοτεινά αντικείμενα, με αποτέλεσμα να απορροφούν όλα τα μήκη κύματος τείνουν να θερμαίνονται πιο γρήγορα (κατά την απορρόφηση η φωτεινή ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια).

Λοιπόν, τι κάνει το χρώμα τόσο λευκό;

Υπάρχουν δύο χαρακτηριστικά, το ένα είναι η υψηλή συγκέντρωση της βαφής σε μια χημική ένωση που ονομάζεται θειικό βάριο, η οποία χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή λευκού φωτογραφικού χαρτιού και καλλυντικών. Το δεύτερο χαρακτηριστικό είναι ότι η ομάδα χρησιμοποίησε σωματίδια διαφορετικού μεγέθους αυτής της χημικής ένωσης, πράγμα που σημαίνει ότι διαφορετικά μεγέθη διασκορπίζουν διαφορετικές ποσότητες φωτός. Με αυτόν τον τρόπο, ένα ποικίλο μέγεθος σωματιδίων της ένωσης διασφαλίζει ότι το χρώμα μπορεί να διασκορπίσει περισσότερο από το φάσμα φωτός από τον ήλιο.

καθαρή αξία του j cole

Υπάρχει λίγος χώρος για να γίνει το χρώμα πιο λευκό, αλλά όχι πολύ χωρίς να διακυβεύεται η βαφή, ανέφερε το δελτίο τύπου. Αυτό συμβαίνει επειδή ενώ μπορεί να χρησιμοποιηθεί υψηλότερη συγκέντρωση σωματιδίων για να γίνει κάτι πιο λευκό, η προσαρμογή αυτής της συγκέντρωσης ή η υπερβολική αύξηση διευκολύνει το σπάσιμο ή το ξεφλούδισμα του χρώματος.

Είναι σημαντικό, επειδή το χρώμα είναι τόσο λευκό, οι ερευνητές απέδειξαν σε εξωτερικούς χώρους ότι το χρώμα μπορεί να κρατήσει τις επιφάνειες κατά 19 βαθμούς Φαρενάιτ πιο δροσερές από το περιβάλλον τους τη νύχτα. Μπορεί επίσης να ψύξει επιφάνειες 8 βαθμούς Φαρενάιτ κάτω από το περιβάλλον τους κάτω από ισχυρό ηλιακό φως κατά τις μεσημεριανές ώρες.

Η έρευνα είναι αποτέλεσμα έξι ετών έρευνας που βασίζεται σε προσπάθειες που ξεκινούν από τη δεκαετία του 1970 για την ανάπτυξη ακτινοβόλο ψυκτικού χρώματος ως εφικτή εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά κλιματιστικά. Η ομάδα δοκίμασε εκατοντάδες διαφορετικά υλικά, τα μείωσε σε δέκα και δοκίμασε περίπου 50 διαφορετικές συνθέσεις για κάθε υλικό.

Μοιράσου Το Με Τους Φίλους Σου: