επιστήμη

Έχετε ακούσει τον Vantablack. Οι επιστήμονες μόλις δημιούργησαν το «Super White» και είναι πολύ ωραίο

Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα σούπερ λευκό χρώμα που είναι το γιν γιανγκ του Βανταμπλάκ.

Ενώ τα εξαιρετικά μαύρα υλικά μπορούν σήμερα να απορροφήσουν περισσότερο από 99,96 τοις εκατό του ηλιακού φωτός, αυτό το νέο σούπερ λευκό παλτό μπορεί να αντανακλά το 95,5 τοις εκατό όλων των φωτονίων που το χτυπούν.

Αντί να θερμαίνονται υπό άμεσο φως, τα αντικείμενα που είναι βαμμένα με αυτό το νέο ακρυλικό υλικό μπορούν να παραμείνουν πιο κρύα από τη θερμοκρασία που περιβάλλουν ακόμη και κάτω από τον Ήλιο, κάτι που θα μπορούσε να επιτρέψει έναν νέο ενεργειακά αποδοτικό τρόπο ελέγχου της θερμοκρασίας μέσα στα κτίρια.

Άλλα “χρώματα απόρριψης θερμότητας” που έχουμε σήμερα μπορούν να αντανακλούν μόνο το 80 έως 90 τοις εκατό του ηλιακού φωτός και δεν μπορούν να επιτύχουν χαμηλότερες θερμοκρασίες από το περιβάλλον.

“Είναι μια επίμονη εργασία να αναπτύξουμε μια λύση ψύξης κάτω από το περιβάλλον που προσφέρει μια βολική μορφή βαφής μονού στρώματος-μήτρας και υψηλή αξιοπιστία,” λέει μηχανικός μηχανικός Xiulin Ruan στο Πανεπιστήμιο Purdue στην Ιντιάνα.

“Αυτό είναι κρίσιμο για την ευρεία εφαρμογή της ακτινοβολίας ψύξης και για την ανακούφιση του φαινομένου της υπερθέρμανσης του πλανήτη.”

Το καλοκαίρι, πολλά σύγχρονα κτίρια βασίζονται σε μονάδες κλιματισμού που ωθούν τη θερμότητα από το εσωτερικό ενός κτηρίου έξω. Αυτό, μαζί με την υπερβολική θερμότητα που παράγεται μέσω της έντονης ενέργειας που απαιτείται για την επίτευξη της ψύξης, συμβάλλει στη μετατροπή των πόλεων σε “νησιά θερμότητας“και επιδεινώνει περαιτέρω την υπερθέρμανση του πλανήτη.

Ακτινοβολία ψύξης είναι μια παθητική τεχνολογία που αντανακλά τη θερμότητα από ένα κτίριο στο διάστημα, αλλά είναι πολύ πιο δύσκολο να επιτευχθεί από την ακτινοβόλη θέρμανση.

READ  Πρώην θαλάσσιος πανηγυρίζει ιατρικούς εργαζόμενους κάθε πρωί μετά τη νυκτερινή βάρδια τους φροντίζοντας τους ασθενείς Covid-19

Από τη δεκαετία του 1970, οι επιστήμονες προσπαθούν να καταλάβουν πώς να αντανακλούν αρκετό ηλιακό φως, έτσι η παθητική ψύξη είναι πιο αποτελεσματική από ένα ενεργό κλιματιστικό.

Πρόσφατα, ορισμένοι προσπάθησαν ακόμη και να δημιουργήσουν «αντίστροφα ηλιακά πάνελ», τα οποία μπορούν να συλλάβουν μέρος της εξερχόμενης θερμότητας και να τη μετατρέψουν σε ενέργεια, ακόμη και τη νύχτα.

Αλλά αυτή τη στιγμή αυτές είναι ακόμα μόνο έννοιες, και δεν είναι σαφές εάν τέτοιες συσκευές θα μπορούσαν πραγματικά να λειτουργούν έξω από μια απλή προσομοίωση.

Η ζωγραφική κατοικιών και εμπορικών κτιρίων σε σούπερ λευκό θα μπορούσε να είναι μια πιο εφικτή προσέγγιση, τουλάχιστον στο εγγύς μέλλον.

Το νέο ακρυλικό χρώμα κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας πληρωτικά ανθρακικού ασβεστίου υψηλής συγκέντρωσης σωματιδίων και ευρείας κλίμακας μεγεθών, τα οποία μπορούν αποτελεσματικά να διασκορπίσουν όλα τα μήκη κύματος του ηλιακού φάσματος.

Η μήτρα του χρώματος έχει επίσης αιχμή κραδασμών, η οποία εξασφαλίζει ότι η υψηλή θερμότητα αντανακλάται προς τα έξω – με ρυθμό πολύ υψηλότερο από αυτό που μπορούν να επιτύχουν άλλα ψυκτικά χρώματα.

Κατά τη διάρκεια δύο ημερών δοκιμών πεδίου σε διαφορετικές τοποθεσίες και υπό διάφορες καιρικές συνθήκες, οι ερευνητές δοκίμασαν τις ικανότητες ακτινοβολίας ψύξης του χρώματος και διαπίστωσαν ότι θα μπορούσε να διασκορπίσει το 95,5% του ηλιακού φωτός, παραμένοντας 10 βαθμούς C κάτω από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος τη νύχτα και τουλάχιστον 1,7 βαθμούς C κάτω από τις θερμοκρασίες περιβάλλοντος το απόγευμα.

Σε σύγκριση με επιφάνειες επικαλυμμένες με το ίδιο πάχος εμπορικής λευκής βαφής, τα αντικείμενα που καλύπτονται στο ανθρακικό ασβέστιο διατηρούν σημαντικά χαμηλότερες θερμοκρασίες σε υπέρυθρες λήψεις.

READ  Η ULA δηλώνει επιτυχία στην εκτόξευση Atlas 5 με νέους ενισχυτές πυραύλων - Spaceflight Now

Επιπλέον, αυτό το χρώμα βουρτσίζει και στεγνώνει με τον ίδιο τρόπο και είναι ανθεκτικό στην τριβή, αδιάβροχο και μπορεί να αντέξει στις εξωτερικές καιρικές συνθήκες για τουλάχιστον τρεις εβδομάδες, αν και βρίσκονται σε εξέλιξη μεγαλύτερες δοκιμές.

“Το χρώμα μας είναι συμβατό με τη διαδικασία κατασκευής εμπορικών χρωμάτων και το κόστος μπορεί να είναι συγκρίσιμο ή ακόμη χαμηλότερο”. λέει Ρουάν.

“Το κλειδί είναι να διασφαλιστεί η αξιοπιστία του χρώματος έτσι ώστε να είναι βιώσιμο σε μακροχρόνιες εξωτερικές εφαρμογές.”

Οι συγγραφείς λένε το χρώμα τους είναι “η καλύτερη απόδοση ακτινοβολίας ψύξης που αναφέρθηκε”, αν και αναγνωρίζουν ότι κατά την ανασκόπηση των αποτελεσμάτων τους, μια άλλη ομάδα δημοσίευσε μια χαρτί υποστηρίζοντας ότι η βαφή ψύξης πρέπει να περιλαμβάνει υψηλές συγκεντρώσεις σωματιδίων κενού ευρείας ζώνης.

Προτείνουν επίσης την ενσωμάτωση πολυμερών με βάση φθοράνθρακα, τα οποία παρουσιάζουν υψηλή αντοχή στις καιρικές συνθήκες.

“Πολλά συμβατικά λευκά χρώματα, ενώ έχουν σχεδιαστεί για ανθεκτικότητα, παρουσιάζουν πτώση στην ηλιακή ανάκλαση με την πάροδο του χρόνου”, ανέφερε το άλλο πρόσφατο έγγραφο εξηγεί.

“Υλικά όπως τα συνδετικά με βάση τα φθοροπολυμερή θα μπορούσαν να βελτιώσουν τη διάρκεια ζωής ανάκλασης και επομένως να μειώσουν το μέσο όρο του κόστους.”

Η δημιουργία χρωμάτων μονής στρώσης που μπορεί να αντανακλά τη θερμότητα απευθείας στο διάστημα χωρίς να απαιτείται εισροή ενέργειας θα ήταν τεράστια νίκη για την κλιματική κρίση, καθώς η ψύξη τροφοδοτείται συνήθως από ορυκτά καύσιμα και έχει μεγάλο συνολικό αντίκτυπο στην υπερθέρμανση του πλανήτη.

Το νέο χρώμα έχει ακόμη μερικές δοκιμές που πρέπει να υποβληθούν, αλλά τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας έχουν ήδη κατατεθεί. Το όνομα δεν έχει ακόμη αποκαλυφθεί.

READ  Παράξενος, πλανήτης απατεώνων σε μέγεθος Γης που βρέθηκε να επιπλέει στον Γαλαξία μας

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Cell Reports Φυσική Επιστήμη.

Related Articles

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Back to top button
Close
Close