科学家成功研发「超级白颜料」 「反射98.1%阳光」不需要开冷气了!

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,美国印第安那州普渡大学 (Purdue University) 学者们研发了一款特殊白色颜料,直到近期经过配方上的调整,成功打造史上最「白」颜料,据称涂在屋顶能有效让屋子冷却凉爽。《Chemistry World》报导指出,这种颜料之所以超白,是因为高含量的硫酸钡 (Barium sulfate,一种白色结晶固体,常用于实验室、工业用化学品,也用于相片纸及化妆品)。

 

 

它可说是目前已知最黑物质「奈米碳管黑体」(Vantablack,2014年由英国工业设备供应商Surrey Nanosystems开发) 的反向极端,颜料里的钡矿微粒大小不一,使其拥有极广的光谱散射和高度反光性,能够反射98.1%的阳光,超过去年改良前采用碳酸钙时的95.5%反射率 ;一般市售内涵氧化钛的白色颜料,仅能反射80%-90%的阳光,并吸收10%-20%日光。相较之下,最黑物质奈米碳管黑体能够吸收高达99.9%的可见光。科学家相信,未来用于房屋或商用建筑涂料将可大幅抗光维持凉爽,并降低冷气使用率。

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主研究人员,普渡大学机械工程教授秀林 (Xiulin Ruan,音译),表示这项新技术可望被广泛使用于炎热、较贫穷的地区来代替冷气,例如印度及部分非洲国家,预估90平方米的屋顶涂上这层涂料,将能带来10kW的冷却力,效果更胜一般室内使用的中央空调。科学团队今年春天于印地安纳州进行户外测试,发现涂上颜料的表面能比周遭环境低温10.5°C,日间则低温4.5°C;相比之下,一般商用白色颜料会为涂抹表面增温6.8°C.。另外,该涂料在冬天也能发挥作用,当室外温度为6°C时,团队发现涂料能降温10°C。

 

秀林透露,团队一共花了6年时间研究、改良涂料,预估距离正式问世前仍需一到两年的测试,也提到硫酸钡实际上比一般使用的氧化钛便宜,预估售价将与传统白色颜料相去不远。事实上,18世纪科学家就曾研究碳酸钡作为白色颜料的可行性,俄勒冈州立大学 (Oregon State University) 化学教授马斯 (Mas Subramanian) 指出,科学家对碳酸钡的了解已有几个世纪的历史,但普渡大学研究团队调整了微粒的大小,打造更能有效反射热气的微观结构,「它不见得是个突破,但在涂层技术的领域里绝对是一大进步。」美国涂料公会 (American Coatings Association) 的健康与环境安全副总大卫 (Darvid Darling) 表示,团队研发的新型碳酸钡涂料正式上市前,一定要先通过安全评估。

 

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參考資料:Chemistry World
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