科學家成功研發「超級白顏料」 「反射98.1%陽光」不需要開冷氣了!

去年10月,美國印第安那州普渡大學 (Purdue University) 學者們研發了一款特殊白色顏料,直到近期經過配方上的調整,成功打造史上最「白」顏料,據稱塗在屋頂能有效讓屋子冷卻涼爽。《Chemistry World》報導指出,這種顏料之所以超白,是因為高含量的硫酸

April 28, 2021
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去年10月,美國印第安那州普渡大學 (Purdue University) 學者們研發了一款特殊白色顏料,直到近期經過配方上的調整,成功打造史上最「白」顏料,據稱塗在屋頂能有效讓屋子冷卻涼爽。《Chemistry World》報導指出,這種顏料之所以超白,是因為高含量的硫酸鋇 (Barium sulfate,一種白色結晶固體,常用於實驗室、工業用化學品,也用於相片紙及化妝品)。

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它可說是目前已知最黑物質「奈米碳管黑體」(Vantablack,2014年由英國工業設備供應商Surrey Nanosystems開發) 的反向極端,顏料裡的鋇礦微粒大小不一,使其擁有極廣的光譜散射和高度反光性,能夠反射98.1%的陽光,超過去年改良前採用碳酸鈣時的95.5%反射率 ;一般市售內涵氧化鈦的白色顏料,僅能反射80%-90%的陽光,並吸收10%-20%日光。相較之下,最黑物質奈米碳管黑體能夠吸收高達99.9%的可見光。科學家相信,未來用於房屋或商用建築塗料將可大幅抗光維持涼爽,並降低冷氣使用率。

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主研究人員,普渡大學機械工程教授秀林 (Xiulin Ruan,音譯),表示這項新技術可望被廣泛使用於炎熱、較貧窮的地區來代替冷氣,例如印度及部分非洲國家,預估90平方米的屋頂塗上這層塗料,將能帶來10kW的冷卻力,效果更勝一般室內使用的中央空調。科學團隊今年春天於印地安納州進行戶外測試,發現塗上顏料的表面能比周遭環境低溫10.5°C,日間則低溫4.5°C;相比之下,一般商用白色顏料會為塗抹表面增溫6.8°C.。另外,該塗料在冬天也能發揮作用,當室外溫度為6°C時,團隊發現塗料能降溫10°C。

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秀林透露,團隊一共花了6年時間研究、改良塗料,預估距離正式問世前仍需一到兩年的測試,也提到硫酸鋇實際上比一般使用的氧化鈦便宜,預估售價將與傳統白色顏料相去不遠。事實上,18世紀科學家就曾研究碳酸鋇作為白色顏料的可行性,俄勒岡州立大學 (Oregon State University) 化學教授馬斯 (Mas Subramanian) 指出,科學家對碳酸鋇的了解已有幾個世紀的歷史,但普渡大學研究團隊調整了微粒的大小,打造更能有效反射熱氣的微觀結構,「它不見得是個突破,但在塗層技術的領域裡絕對是一大進步。」美國塗料公會 (American Coatings Association) 的健康與環境安全副總大衛 (Darvid Darling) 表示,團隊研發的新型碳酸鋇塗料正式上市前,一定要先通過安全評估。

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參考資料:Chemistry World
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