ساخت رنگ فوق سفید با نرخ دفع ۹۵.۵ درصدی نور خورشید

محققان دانشگاه «پردو» موفق به ساخت یک رنگ فوق‌العاده سفید شده‌اند که ۹۵.۵ درصد از نور خورشید را منعکس می‌کند و به خنک شدن ساختمان‌ها کمک شایانی می‌کند.

به گزارش هفت‌گرد، محققان دانشگاه “پردو”(Purdue) یک رنگ سفید جدید تولید کرده‌اند که می‌تواند بیش از ۹۵ درصد نور خورشید را منعکس کند و موجب خنک شدن سطحی که روی آن قرار گرفته می‌شود و می‌تواند حتی دمای آن‌را به کمتر از دمای محیط برساند. رنگ‌آمیزی یک ساختمان با این رنگ جدید می‌تواند به کاهش هزینه‌های دستگاه‌های خنک کننده و کاهش مصرف انرژی کمک کند.

این یک واقعیت در فیزیک است که سطوح و اشیای سفید رنگ، نور بیشتری را منعکس می‌کنند و بنابراین خنک‌تر می‌مانند. از لحاظ تئوریک، می‌توان از این امر برای خنک نگه داشتن ساختمان‌ها استفاده کرد. به هر حال، سیستم‌های تهویه مطبوع یکی از بزرگ‌ترین مصرف کنندگان انرژی به خصوص در فصل تابستان هستند و مطالعات نشان می‌دهد که رنگ‌آمیزی ساختما‌‌ها با رنگ‌های سفید می‌تواند دمای کل شهر را پایین بیاورد و به کاهش مصرف انرژی کمک قابل توجهی کند.

در طول سالیان دراز، بسیاری از رنگ‌های مختلف خنک‌کننده تابشی ایجاد شده که با استفاده از شیشه، تفلون یا غالبا تیتانیوم دی‌اکسید، نور خورشید را منعکس کرده‌اند، اما همه آنها دارای اشکالاتی بوده‌اند. محققان دانشگاه “پردو” برای این مطالعه جدید، دستورالعمل جدیدی تهیه کردند. آنها به جای تیتانیوم دی اکسید، از فیلرهای کلسیم کربنات استفاده کردند که بسیار فراوان‌تر و ارزان‌تر هستند و نور فرابنفش کمتری را جذب می‌کنند، بنابراین خنک‌تر می‌مانند. این رنگ همچنین حاوی غلظت ذرات ۶۰ درصدی است و از ذرات با اندازه‌های متنوعی استفاده می‌کند که به پراکنده شدن بیشتر نور خورشید کمک می‌کنند.

در کل این رنگ خنک‌کننده تابشی جدید می‌تواند ۹۵.۵ درصد از نوری را که به آن تابیده می‌شود، منعکس کند. این آمار از بسیاری دیگر از رنگ‌‌های در حال توسعه که بین ۸۰ تا ۹۰ درصد کارایی دارند، بهتر است. اگرچه از رنگ رکورددار با پوشش تفلون که ۹۸ درصد نور خورشید را منعکس می‌کند، بازدهی کمتری دارد.

این تیم این رنگ جدید را در مدت دو روز در فضای باز آزمایش کرد و نشان داد که در زیر نور مستقیم خورشید ۱.۷ درجه سانتیگراد خنک تر از دمای محیط می ماند و دارای قدرت خنک کننده ۳۷ وات بر متر مربع است. این رنگ در شب نیز تا ۱۰ درجه سانتیگراد پایین تر از دمای محیط خنک می‌ماند.

محققان در مجموعه‌ای دیگر از آزمایشات، برخی از قسمت‌های یک الگو را با این رنگ جدید و برخی دیگر را با یک رنگ سفید معمولی با ضخامت یکسان نقاشی کردند و با استفاده از یک دوربین فروسرخ، تفاوت دمای بین دو ماده را رصد کردند. محققان می‌گویند که این رنگ جدید نه تنها می‌تواند به خنک‌سازی ساختمان کمک کند، بلکه از گرم‌شدن بیش از حد سیستم‌های برقی در فضای باز نیز جلوگیری می‌کند. اما محققان قصد دارند برای اطمینان از دوام و قابلیت تجاری‌سازی آن، بررسی کنند که دوام آن در عناصر مختلف چقدر خوب است.

“شیولین روآن” از محققان این تحقیق می گوید: رنگ ما با روند ساخت رنگ‌های تجاری سازگار است و هزینه آن قابل مقایسه یا حتی کمتر است. نکته اصلی، اطمینان از کارایی این رنگ در مواد مختلف است تا در کاربردهای طولانی مدت در فضای باز قابل استفاده باشد. این تحقیق در مجله Cell Reports Physical Science منتشر شده است.