英國科學家開發出超白塗料,能夠反射 98% 太陽輻射

作者 | 發布日期 2020 年 07 月 12 日 23:08 | 分類 尖端科技 , 材料 , 環境科學 Telegram share ! follow us in feedly


還記得英國研究中心開發出的超黑塗料嗎?現在超白的也出現了。加州大學洛杉磯分校(UCLA)材料科學家開發出一種超白塗料,能夠反射達 98% 的太陽輻射,如果將其應用於屋頂和建築,預期將可大大降低冷卻成本,超越標準白色屋頂所能達到的降溫水平。

夏天時候總是比較喜歡穿白色 T 恤嗎?這是因為白色能反射更多的陽光,而白色屋頂的原理也是相同,同時這些白油漆還能夠排斥人類無法用眼睛看到的紅外線波熱量,使建築物透過輻射冷卻進一步降溫。

UCLA 材料科學與工程助理教授、研究主要作者 Aaswath Raman解釋,這種被動的輻射冷卻是日常讓建築物保持涼爽的重要環節,透過反射太陽熱能冷卻建築物,在降低室內溫度的同時,也有助減少冷氣使用與相關碳排放問題。

目前性能最好的白色塗料能夠反射約 85% 入射的太陽輻射,其餘輻射則被塗料的化學成分吸收。在《Joule》期刊發表的新研究中,透過對塗料成分進行簡單修改,UCLA 團隊成功開發出一種超白塗料,最多能反射高達 98% 入射的太陽輻射。

截至目前為止,具有高反射率的白色塗料多含有二氧化鈦(TiO₂),這種化合物能很好反射多數可見光和近紅外線,但它同時也吸收紫外線,利用重晶石(barite)、鐵氟龍(Teflon)等廉價且易獲得的成分,團隊找出替代二氧化鈦的方法,並進一步完善塗料的配方。

由於修改的成分符合塗料產業的能力範圍,這種新塗料的潛在應用將能在不久的將來實現。研究通訊作者、博士後研究員 Jyotirmoy Mandal 表示,包括加州和紐約,美國許多城市都鼓勵在新建築中使用冷屋頂(Cool Roof)技術,希望這項研究將能刺激超白塗料未來的應用發展。

透過超白塗料的應用,不僅可以節省建築物能源消耗,還可以減輕城市熱島效應,這項研究甚至展示出一種可能性,如果在全球範圍內大規模應用,或許有望能些微扭轉氣候變化。

「這將需要光學、材料科學和氣象學等不同領域的專家以及來自產業和政策領域的專家之間的合作。」

(首圖來源:pixabay

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