Американские исследователи разработали краску с чрезвычайно высокими показателями отражения света, которая может пассивно охлаждать стены домов. Краска настолько хороша, что может заменить кондиционер.
Белая краска, которая обычно продается в магазинах, может отражать от 80 до 90 процентов солнечного света. Однако этого недостаточно для охлаждающего эффекта. Ученые из США сообщили, что им удалось разработать краску, которая может снизить температуру фасада здания под палящим полуденным солнцем на 4,5 градуса Цельсия. Команда исследователей под руководством Сюлинь Руан определила эффективную охлаждающую способность новой краски, испытав ее в естественных условиях, — охлаждающая способность краски составила до 117 ватт на квадратный метр, что является мировым рекордом, сообщает Die Welt (перевод inopressa.ru). Так, если белой краской, разработанной исследователями, покрасить плоскую крышу площадью 90 кв. м, можно получить охлаждающую мощность в 10 киловатт. «Это больше, чем мощность обычных домашних кондиционеров», — говорит Сюлинь Руан. При этом в эксперименте не учитывали возможность покраски стен здания. Исследователи убеждены, что их высокотехнологичная краска во многих случаях может стать альтернативой кондиционерам.
Высокая охлаждающая мощность краски объясняется ее чрезвычайно высокой отражательной способностью. Он отражает 98,1 процента солнечного света. Это тоже мировой рекорд. Самая белая краска в мире — результат шести лет упорного труда. Исследователи изучили почти все вещества белого цвета, на основе которых можно было бы создать краску. Из более чем 100 веществ отобрали десять и использовали для получения около 50 различных видов белой краски. В октябре 2020 г. ученые добились промежуточного успеха, разработав краску на основе карбоната кальция. Она могла отражать 95,5 процентов солнечного света. Однако ее охлаждающая способность составляла всего 37 ватт. Значительных изменений удалось добиться, заменив карбонат кальция на сульфат бария.
Оба вещества присутствуют в краске в виде крошечных наночастиц, которые могут хорошо рассеивать свет. Размер наночастиц сульфата бария составляет от 270 до 530 нанометров. Широкий спектр размеров частиц является важнейшим условием для высокой отражательной способности краски, объясняет Джозеф Пиплс, исследователь, участвовавший в разработке. Второй важный фактор — это максимально возможная концентрация наночастиц. Самая белая в мире краска примерно на 60 процентов состоит из наночастиц сульфата бария.
Если бы с помощью белой краски можно было экономить часть электроэнергии, используемой для работы кондиционеров, это само по себе стало бы вкладом в снижение выбросов углекислого газа. Но у этой краски есть еще одно преимущество. Большая часть теплового излучения, испускаемого белой краской с наночастицами, имеет длину волны от 8 до 14 микрометров. Этот диапазон длин волн известен как «атмосферное окно», потому что такое тепловое излучение практически не поглощается атмосферой, а может почти беспрепятственно уходить в космическое пространство.