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第244話:「超激白」塗料問世!關掉冷氣救地球!

更新於 2021/04/18閱讀時間約 2 分鐘
最近常常講到全球暖化與氣候變遷這個主題,大家聽膩了嗎?不過就算不想聽問題也不會自己消失呢…
夏天即將來到,在越來越熱的環境下,恐怕大家還是會把冷氣開好開滿爽爽吹吧!這裡有另一個選擇:把房子漆成白色,讓房子不要吸收光,就可以降低室內溫度。
左:「五星物語」中的天照帝是個天生的白子,可以把光全部反射掉,於是人稱「光之神」,才怪。還有,既然有「五星物語」在此,「獵人」的讀者就別再抱怨啦!每一回連載都是大神的恩賜好不好!(來源:永野護/角川書店)。右:由紅外線影像(右圖)可以看出,中間塗了這種硫酸鋇奈米塗料的區域(中圖白色部分),呈現紫黑色,溫度遠低於周圍區域(來源:普度大學)
真的這麼簡單?那趕快做啊還等什麼!還沒這麼做的原因是,普通的白色油漆對陽光的反射率只有80%多,實測結果根本無法降溫。普度大學機械工程系的阮修林(Xiulin Ruan)教授團隊,開發出反射率高達98.1%的新塗料,而且不只可見光,連帶來熱的紅外線也一併反射掉。
實測的結果,在大太陽底下,塗上這種「超激白」塗料的區域,溫度會比旁邊沒塗的區域低4.4度,晚上時更驚人,可以透過輻射冷卻效應,達到攝氏10.5度的溫差!如果塗滿面積為1000平方英尺(大約28坪)的屋頂,散熱效率可以達到 10 kW,相當於一部3.6噸的冷氣機!如果這種塗料能夠大量使用的話,應該可以節省很多用於空調的能源。
阮教授從100多種材料中逐漸篩選,最後選擇以硫酸鋇為主要成分,塗料中含有各種不同尺寸的硫酸鋇奈米顆粒,可以分工合作反射不同波長的電磁波,將太陽光的主要波長幾乎一網打盡,達到這麼高的反射率。上一個超白塗料是以碳酸鈣為主要材料,反射率是95.5%—看似沒有增加很多,不過要反過來看才有感:吸收率從4.5%降到1.9%,也就是所吸收的太陽輻射能減少了將近六成。
研究人員表示,其實反射率還有再向上的空間,不過會因為硫酸鋇濃度太高,而讓塗料容易龜裂、剝落,所以98.1%是目前可以做成實用塗料的程度。
這個研究成果,於2021年4月15日發表於ACS Applied Materials & Interfaces.
  • 超中二物理宅雜記
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  • 話都給我講就好 其之244
ACS Applied Materials & Interfaces論文(2021/04/15):https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c02368
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美國猶他大學數學系與機械系的研究團隊,利用排成「八卦陣形」的超音波換能器(ultrasound transducer)驅動懸浮在水中的奈米碳顆粒,讓它們排列成有如藝術家艾雪(M. C. Escher)的作品般的圖樣,未來將可以用來製造具有各種應用潛力的準晶體材料。
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