红外热像仪显示了最白的白色油漆样本（右侧图中中间的深紫色方块）实际上是如何将板冷却到环境温度以下的，甚至商业“抗热”油漆也无法做到这一点。 （图片来源：普渡大学/Joseph Peoples）
为了遏制全球变暖，普渡大学的工程师们创造了迄今为止最白的涂料。研究人员说，也许有一天能用这种涂料涂覆建筑物，使之降温，以减少对空调的需求。
去年十月份，该团队创造了一种超白漆，打破了白色涂料的使用限制。与研究人员先前证明的配方相比，新的涂料不仅更白，而且可以使涂层表面保持更凉爽的温度。
“如果使用这种涂料覆盖约1,000平方英尺的屋顶，估计可以得到10千瓦的冷却功率。这比大多数家庭使用的中央空调要强大。”普渡大学机械工程教授Xiulin Ruan说。
研究人员认为，这种白色可能与最黑的黑色“Vantablack”异曲同工，后者可以吸收高达99.9%的可见光，而最新的最白涂料最多可反射98.1%的阳光，同时将红外热从表面散发出去。相比之下，研究人员之前研发的超白涂料仅反射了95.5%的阳光。
典型的商用白色涂料表面温度仍会升高。市场上用于散热的涂料仅反射80%-90%的阳光，并不能使表面温度低于环境温度。
该团队的研究报告展示了涂料的工作原理，并发表于ACS Applied Materials&Interfaces杂志上。
是什么让超白油漆这么白
有两个特点使涂料具有极高的白度。一是涂料中含有浓度很高的称为硫酸钡的化合物，该化合物也用于制作相纸和化妆品。
麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）的博士后研究员，Ruan实验室的学生Xiangyu Li说：“我们研究了各种各样的商业产品，把能找到的白色物质看了个遍。”“我们发现，使用硫酸钡，从理论上可以使物体真正具有反射性，这意味着这是真正的白色，而非混合而得的白色。”
第二个特征是硫酸钡颗粒在涂料中的大小不尽相同。每个粒子散射光的程度取决于其大小，因此粒子大小范围越宽，油漆可散射的太阳光谱也更多。
普渡大学（Purdue University）机械工程学教授Xiulin Ruan手持最白涂料的实验室样本。 （图片来源：普渡大学/ Jared Pike）
普渡大学机械工程专业博士Joseph Peoples说：“涂料中具有高浓度不同尺寸的颗粒，从而使涂料具有最宽的光谱散射，有助于获得最高的反射率。”
尽管该油漆还有变白的余地，但进一步追求变白可能会损害油漆质量。
Li说：“虽然较高的颗粒浓度有助于制造白色产品，但不能将过度增加浓度。颗粒浓度越高，油漆越容易破裂或剥落。”
超白油漆如何最凉爽
该油漆的白度也意味着它是有史以来最凉爽的涂料。研究人员使用一种称为热电偶的高精度温度读取设备在户外进行了演示，使用该涂料可使表面温度比其周围环境在夜间低华氏19度。即便在阳光强烈的正午时分，也能保持较环境温度低8个华氏温度的效果。
该涂料的日光反射率非常有效，甚至可以在隆冬中使用。在室外环境温度为43华氏度的测试中，涂料仍成功地将样品温度降低了18华氏度。
（图片来源：pixabay）
这种白色油漆是历经六年研究的结果，研究的基础是20世纪70年代开发出的一种可替代传统空调的辐射冷却涂料。
Ruan的实验室考虑了100多种不同的材料，再将范围缩小到10种，针对每种材料都测试了大约50种不同的配方。他们先前制成的最白油漆是碳酸钙的配方。碳酸钙是一种地球上高丰度的化合物，常见于岩石和贝壳中。
研究人员在研究中表明，和商业涂料类似，硫酸钡基涂料可以应对室外环境。研究人员用来制造涂料的技术也与商业油漆制造工艺兼容。
Ruan的团队目前已通过Purdue研究基金会技术商业化办公室提交了该涂料配方的专利申请。
翻译：曾欣欣
审校：董子晨曦
引进来源：普渡大学
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