ابتكر العلماء دهانًا شديد البياض يمثل الين بالنسبة إلى يانغ فانتابلاك.
في حين أن المواد شديدة السواد يمكن أن تمتص اليوم أكثر من 99.96٪ من ضوء الشمس ، فإن هذا الغلاف الجديد شديد البياض يمكن أن يعكس 95.5٪ من جميع الفوتونات التي اصطدمت به.
بدلاً من الاحترار تحت الضوء المباشر ، يمكن للأجسام المطلية بمادة الأكريليك الجديدة أن تظل أكثر برودة من درجة الحرارة المحيطة بها حتى تحت الشمس ، مما قد يسمح بطريقة جديدة موفرة للطاقة للتحكم في درجة الحرارة داخل المباني.
يمكن أن تعكس “الدهانات المقاومة للحرارة” الأخرى الموجودة لدينا حاليًا 80 إلى 90 بالمائة فقط من ضوء الشمس ولا يمكنها تحقيق درجات حرارة أقل من درجات الحرارة المحيطة.
“إنها مهمة مستمرة لتطوير حل تبريد إشعاعي أقل من المحيط الذي يوفر شكل طلاء مناسب لطبقة واحدة وموثوقية عالية ،” يقول مهندس ميكانيكي Xiulin Ruan في جامعة Purdue في إنديانا.
“هذا أمر بالغ الأهمية للتطبيق الواسع للتبريد الإشعاعي وللتخفيف من تأثير الاحتباس الحراري.”
في فصل الصيف ، تعتمد العديد من المباني الحديثة على وحدات التكييف التي تدفع الحرارة من داخل المبنى إلى الخارج. هذا ، إلى جانب الحرارة الزائدة المتولدة من خلال الطاقة المكثفة المطلوبة لتحقيق التبريد تساهم في تحويل المدن إلى “جزر الحرارة“ويزيد من تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري.
التبريد الإشعاعي هي تقنية سلبية تعكس الحرارة من المبنى إلى الفضاء ، ولكن تحقيقها أصعب بكثير من التسخين بالإشعاع.
منذ سبعينيات القرن الماضي ، كان العلماء يحاولون معرفة كيفية عكس ما يكفي من ضوء الشمس بحيث يكون التبريد السلبي أكثر فعالية من مكيف الهواء النشط.
في الآونة الأخيرة ، حاول البعض حتى تجميع “الألواح الشمسية العكسية” ، والتي يمكنها التقاط بعض هذه الحرارة الخارجة وتحويلها إلى طاقة ، حتى في الليل.
لكن في الوقت الحالي ، لا تزال هذه مجرد مفاهيم ، وليس من الواضح ما إذا كانت هذه الأجهزة يمكن أن تعمل بالفعل خارج نطاق المحاكاة.
قد يكون طلاء المباني السكنية والتجارية باللون الأبيض الفائق نهجًا أكثر جدوى ، على الأقل في المستقبل القريب.
صُنع طلاء الأكريليك الجديد باستخدام حشوات كربونات الكالسيوم ذات تركيز عالٍ من الجسيمات ومجموعة واسعة من الأحجام ، والتي يمكن أن تشتت بكفاءة جميع الأطوال الموجية للطيف الشمسي.
تحتوي مصفوفة الطلاء أيضًا على ذروة صدى اهتزازي ، مما يضمن انعكاس قدر كبير من الحرارة إلى الخارج – بمعدل أعلى بكثير مما يمكن أن تحققه دهانات التبريد الأخرى.
خلال يومين من الاختبارات الميدانية في مواقع مختلفة وتحت ظروف جوية مختلفة ، اختبر الباحثون قدرات التبريد الإشعاعي للطلاء ووجدوا أنه يمكن أن ينثر 95.5 في المائة من ضوء الشمس ، ويبقى 10 درجات مئوية تحت درجة الحرارة المحيطة ليلاً و 1.7 درجة مئوية على الأقل تحت درجات الحرارة المحيطة. في الظهيرة.
بالمقارنة مع الأسطح المطلية بنفس سماكة الطلاء الأبيض التجاري ، فإن الأجسام المغطاة بطلاء كربونات الكالسيوم حافظت على درجات حرارة منخفضة بشكل كبير في لقطات الأشعة تحت الحمراء.
والأكثر من ذلك ، أن فرش الطلاء هذه تجف بنفس الطريقة تقريبًا ، وهي مقاومة للتآكل ومقاومة للماء ويمكنها تحمل العوامل الجوية الخارجية لمدة ثلاثة أسابيع على الأقل ، على الرغم من إجراء تجارب أطول حاليًا.
“الطلاء الخاص بنا متوافق مع عملية تصنيع الطلاء التجاري ، وقد تكون التكلفة قابلة للمقارنة أو حتى أقل ،” يقول روان.
“المفتاح هو ضمان موثوقية الطلاء بحيث يكون قابلاً للتطبيق في التطبيقات الخارجية طويلة المدى.”
المؤلفون قل يعتبر الطلاء الخاص بهم “أفضل أداء تبريد إشعاعي تم الإبلاغ عنه” ، على الرغم من إقرارهم بأنه أثناء مراجعة نتائجهم ، نشر فريق آخر ورقة يجادل أن طلاء التبريد يجب أن يشتمل على تركيزات عالية من جزيئات فجوة النطاق العريض.
يقترحون أيضًا دمج البوليمرات القائمة على الفلوروكربون ، والتي تظهر مقاومة عالية للعوامل الجوية.
“العديد من الدهانات البيضاء التقليدية ، على الرغم من تصميمها من أجل المتانة ، إلا أن تجربة انخفاض انعكاس الشمس بمرور الوقت ،” يشرح.
“المواد مثل المواد اللاصقة القائمة على البوليمرات الفلورية يمكن أن تعزز عمر الانعكاس وبالتالي خفض متوسط التكاليف السنوية.”
إن إنشاء طلاء أحادي الطبقة يمكنه عكس الحرارة مباشرة إلى الفضاء دون الحاجة إلى إدخال طاقة سيكون بمثابة فوز كبير لأزمة المناخ ، حيث يتم تشغيل التبريد عادةً بواسطة الوقود الأحفوري وله تأثير شامل كبير على ظاهرة الاحتباس الحراري.
لا يزال يتعين إجراء المزيد من الاختبارات على الطلاء الجديد ، ولكن تم تقديم براءات الاختراع بالفعل. الاسم لم يتم الكشف عنها بعد.
تم نشر الدراسة في تقارير الخلية العلوم الفيزيائية.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”