В исследовании, опубликованном в 21 октября в журнале Cell Reports Physical Science, описывает технологию радиационного охлаждения, которая может быть добавлена в коммерческие краски, которые могут быть экономично производить и пассивно отражает 95,5% солнечного света, который касается его поверхности обратно в атмосферу.
С другой стороны, существующие коммерческие «теплоотталкивающие краски» могут отражать только 80–90% солнечного излучения и не могут охлаждаться до температур ниже температуры окружающей среды.
В летнее время и в районах с теплым климатом в большинстве зданий используются традиционные системы кондиционирования воздуха для передачи тепла с внутренней стороны наружу. Этим системам нужна энергия, они производят избыточное тепло, которое превращает города в «острова тепла» и усугубляет климатический кризис.
Хотя исследователи были заинтересованы в создании красок с радиационным охлаждением с 1970-х годов, краски, созданные ранее, не могли отражать адекватный солнечный свет, чтобы служить возможными коммерческими заменителями обычных кондиционеров.
В своей попытке создать коммерчески значимую краску с радиационным охлаждением, Руан и его команда использовали наполнители карбоната кальция, обильное соединение, а не обычные частицы диоксида титана, поскольку наполнители обладают большими запрещенными зонами (отклонениями энергии между зоной валентных электронов и дном). полосы электронов проводимости), которые помогают уменьшить количество УФ-света, поглощаемого краской.
Ученые также использовали высокую концентрацию частиц 60%, которая увеличивает рассеяние солнечного света, а также обширное распределение частиц по размеру, а не единичный размер частиц для эффективного широкополосного рассеяния.
Исследователи проводили тесты на охлаждение в Уэст-Лафайет, штат Индиана, в течение двух дней, чтобы показать, насколько хорошо эти изменения улучшили способность краски к радиационному охлаждению. Температура образца краски оставалась на 10 ° C ниже температуры окружающей среды ночью и минимум на 1,7 ° C ниже температуры окружающей среды, когда Солнце было на пике. (Было продемонстрировано, что охлаждающая способность превышает 37 Вт / м 2 под прямыми солнечными лучами.)
Затем Руан и его команда провели второй тест, в котором часть рисунка была нарисована новой краской, а другая часть была окрашена уже существующей белой краской той же толщины. Инфракрасная камера показала, что акриловая краска на основе карбоната кальция может поддерживать более низкую температуру под прямыми солнечными лучами по сравнению с ее коммерческим эквивалентом.
Руан предполагает, что эта технология может быть выгодна для нескольких отраслей, включая склады, коммерческие и жилые здания, военную инфраструктуру, центры обработки данных, хранилища продуктов питания, наружное электрическое оборудование, автомобили и грузовые автомобили.
Краску можно наносить прямо на здания, чтобы снизить затраты на охлаждение. Поскольку в краске нет металлических компонентов, телекоммуникационные компании могут использовать ее для предотвращения перегрева наружного оборудования, что является важным шагом на пути к созданию сети 5G.
Эту краску можно даже использовать для борьбы с изменением