パデュー大学は、変化をもたらす可能性のある世界で最も白い塗料を開発しました。硫酸バリウムを含むこの特別なコーティングは、ほぼすべての太陽光 (98.1%) を反射します。表面を効果的に冷却し、温度を最大 18° F (-7.8° C) 下げます。熱吸収を抑えてエアコンの必要性を減らし、エネルギーを節約します。温室効果を相殺し、廃熱を宇宙に向け直すことで、地球温暖化に積極的に対抗します。
白色塗料には冷却効果があり、世界標準として採用されれば世界を救う可能性を秘めています。白色塗料は住宅や建物にはあまり使用されていません。しかし、見た目だけでなく「追加機能」のために世界で最も白い塗料を使用することに興味があるかもしれません。
この超白色素材は、太陽光とそれに伴う熱を驚異的な反射能力で反射するため、表面だけでなく建物全体を自然に涼しく保つことができます。これにより、空調や電力の使用量を大幅に削減し、地球環境の保護に貢献します。
パデュー大学の機械工学教授であるシュウリン・ルアン氏は、 「この塗料を使って約1,000平方フィートの屋根面積を覆えば、10キロワットの冷却能力が得られると推定しています。これは、ほとんどの家庭で使用されているセントラルエアコンよりも強力です」と述べた。
研究者たちは、この白色が、最も暗い黒色である「Vantablack」に最も近い代替色になる可能性があると考えている。この白色は、可視光線の最大99.9%を吸収するという驚異的な能力を持つ。最新の配合によるこの最も白い塗料は、太陽光の約98.1%を反射し、従来の超白色塗料の反射率95.5%を上回っている。さらに、この革新的な塗料は、表面からの赤外線熱も効率的に放散する。
市販の白い塗料は、通常、冷却するのではなく、加熱します。そうです、この最も白い塗料は地球温暖化と戦うことができます。現在市販されている塗料は、熱をはじくと主張していますが、太陽光の約 80% から 90% しか反射しません。残念ながら、これらの塗料は、周囲の温度以上に表面を冷却する能力が不足しています。
具体的には、色と素材の相互作用、そしてそれらが光の操作と反射に与える影響について考えてみましょう。黒が黒く見えるのは、光を私たちの目に反射させるのではなく、吸収するからです。一方、白はスペクトルのすべての色を反射する能力があり、それがとても明るく見える理由です。日光は光を反射するだけでなく、熱を大気に送り返します。
パデュー大学の研究者の目標は、電気や化学的な方法を必要とせずに、表面、屋根、建物を涼しく保つ環境に優しいソリューションを開発することでした。この場合の塗料は、優れた太陽光反射能力と驚くべき効率を備えています。
その結果、表面温度を最大18°F（-7.8°C）も効果的に下げるという驚異的な能力を発揮します。これは、建物が太陽光から熱を吸収する可能性が低くなることを意味し、冷房システムへの依存度を減らすことで、エネルギーとコストの大幅な節約につながります。このように、おそらく世界で最も白い塗料が、大きな違いを生み出す可能性があるのです。
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地球上で発見されたこの塗料は、驚くほど明るいだけでなく、地球の救済に貢献する可能性を秘めた特別な効果も持っています。研究者によると、これは温室効果を軽減できる白い塗料だそうです。太陽から発生する熱を反射することで温室効果を相殺し、最終的には地球の気温上昇を抑えることができるのです。さらに素晴らしいのは、この熱が単に大気中に拡散するのではなく、地球の表面を超えて広大な宇宙空間へと放出されることです。
最も白い色合いの塗料が作られた理由は何ですか?
この塗料が非常に白いのは、2つの特徴によるものです。
- 塗料には、非常に 高濃度硫酸バリウム輝く白さを生み出す能力で知られる化合物。
- この塗料のもう一つの注目すべき特徴は さまざまなサイズ 硫酸バリウム粒子の。
硫酸バリウムは、写真用紙や化粧品の製造に広く使用されています。各粒子のサイズによって、光の散乱度合いが決まります。塗料の粒子サイズの範囲が広いほど、太陽光の散乱範囲が広くなります。
マサチューセッツ工科大学の博士研究員であるシャンユ・リー氏は、「私たちは様々な市販製品、つまり基本的に白いものすべてを調べました。硫酸バリウムを使うと、理論的には非常に高い反射率を持つもの、つまり非常に白いものを作ることができることがわかりました」と述べた。彼はパデュー大学の博士課程学生として、ルアン教授の研究室でこのプロジェクトに取り組んでいた。
ジョセフ・ピープルズ氏は、「様々なサイズの粒子が高濃度で含まれていることで、塗料のスペクトル散乱範囲が広がり、反射率が最大になる」と述べた。彼はパデュー大学の機械工学博士課程の学生で、この研究に携わっている。
「粒子濃度が高いほど白く仕上がりやすくなりますが、濃度を上げすぎるといけません。濃度が高くなるほど、塗料が剥がれたりひび割れたりしやすくなります」と、博士研究員の李祥宇氏は述べた。
塗料をより白くできる可能性はわずかにありますが、それは非常に限られており、塗料の完全性を損なう可能性があります。品質と耐久性の点でいくらか改善の余地があるにもかかわらず、変化をもたらす可能性のあるこの革新的な世界で最も白い塗料には、すでにさまざまなメーカーや業界から大きな関心が寄せられています。
