白色反射漆满足制冷需求

普渡大学的一个研究小组开发出一种改进的超白涂料，研究人员在2020年10月采用了这种涂料，测试表明相比于早期版本可以反射95.5%的阳光，这种新涂料能够反射98%以上的阳光。他们把这种涂料涂抹在表层上，它甚至可以反射传入的红外光使其远离表层。这个涂漆有望减少对空调的需求：自20世纪70年代以来，人们一直在尝试开发辐射冷却漆以代替传统空调。它可在寒冷的天气（冬季）环境中实现全功能，并可用于其它冷却应用需求上。传统的市售白漆特点是保暖，而不是制冷。设计用于隔热的涂料只能够反射 80% 到 90% 的阳光，无法使涂层表面温度比周围环境更低。

涂漆的太阳反射能力直接取决于其白色程度：其白色程度是由两个不同成分特征造成的。第一种是硫酸钡，其浓度非常高。该化合物同样是白色反射涂层的主要成分，用于制造相纸和某些化妆品，使其成为白色。麻省理工学院的博士后研究员Xiangyu Li在普渡大学获得高级学位时曾参与该项目，硫酸钡的功能是使物体具有高度反射性，换句话说，它可使物体呈现较高程度的白色。之前的配方主要由碳酸钙组成，它通常存在于岩石和贝壳中，是该团队以前最白涂料的组成部分。新涂漆的第二个变白特征是其由不同大小硫酸钡颗粒的组成。每个粒子散射光的程度取决于给定粒子的大小。具有较大方差尺寸的粒子能够使涂漆散射来自阳光更多的光谱（换句话说，其具有更广泛的光谱散射能力）。

"虽然较高的颗粒浓度能更好地使它变白，但不能使浓度太大，" Li说。“浓度越高，涂漆就越容易脱落或剥落。"研究小组说，如果用这个涂漆覆盖大约1000平方英尺的屋顶面积，它就能达到10千瓦的冷却功率。普渡大学机械工程学教授Xiulin Ruan说，这种能力比大多数房屋的中央空调系统更强大。

在另一项寒冷冬天户外进行的测试（环境温度为43 °F）中，涂漆将样品温度降低了 18°F。结果表明，硫酸钡涂料在某些（以及可能的任何）户外条件下是有效的。此外，研究人员说，他们用来制造涂漆的技术与商业涂料制造过程是相互兼容的。根据普渡的一份新闻稿，油漆配方的专利申请已经通过。这项研究发表在《Applied Materials & Interfaces 》上(https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c02368).).

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