
继去年开发出能反射95.5%阳光的白色涂料后,美国普渡大学团队最近再开发出白到让人觉得刺眼的全世界最白涂料,光反射率达98.1%;除此之外该配方还有降温效果,只要简单粉刷一下屋顶,就能以低成本方法冷却建筑物。
这种超白涂漆和市面上白色涂漆不一样的地方在于,后者大多使用氧化钛填充,仅能反射80~90%光,并且没有能让表面温度比周围环境更凉爽的功能,但普渡大学团队开发的涂料除了能反射高达98.1%阳光之外,还具有散热效用,将其涂覆在建筑物屋顶,就算不开空调也能保持建筑物凉爽。
在一场野外测试,超白涂漆在中午时分能使表面降温4.5℃,相比之退市售的白色涂料将表面温度提高了6.8℃。
这一路实验走下来,团队从100多种材料中筛选出10种,然后测试了50种不同配方,去年开发的超白涂料是由碳酸钙(常见于岩石、贝壳中)配方制成,反射率95.5%。而最近团队改变配方开发出更白的涂料,普渡大学机械工程系华裔教授阮修林(Xiulin Ruan)举例,如果将这种涂料漆在约93平方米面积的屋顶上,估计冷却功率达10kW,这比大多数家用中央空调还强。

热像仪显示超白涂料能让表面降温。
是什么秘方让涂料这么白?第一个原因在于涂料中含有高浓度硫酸钡(也称钡白)。这是一种常见于实验室和工业用化学品的化合物,比如用于制作相纸可提高白度及表面覆盖率,过去也有人将硫酸钡添加于涂料和油漆中以替代部分价格较高的原材料,且能控制油漆成品的黏稠度、光泽、稳定性。
第二个原因是硫酸钡颗粒在涂料中的大小都不同。每个粒子散射光的程度取决于其大小,因此不同粒子大小能让涂料散射掉光谱中更多波段的光,从而获得高反射率。
研究人员表示,硫酸钡比二氧化钛还便宜一些,因此最终成本应该与传统白色涂料差不多,待执行进一步测试后,可能会在1~2年内投入商用。
而作为对比鉴赏,该团队也收到一间博物馆邀请,希望能让这款世上最白涂料与世上最黑材料并排摆放,后者即吸光率达99.965%的纳米碳管黑体(Vantablack),潜在用途与最白涂料完全相反,很适合应用在太空望远镜中用来吸收各种杂光,以避免干扰精密仪器探测深空天体发出的光。
新论文发布在《应用材料与接口》(ACS Applied Materials & Interfaces)期刊。
(首图来源:普渡大学)