29 марта 2024, пятница, 04:44
TelegramVK.comTwitterYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

28 сентября 2018, 13:31

Новая охлаждающая краска снизит температуру любой поверхности

Поверхность, покрытая "охлаждающей краской" в обычном и в инфракрасном спектре
Поверхность, покрытая "охлаждающей краской" в обычном и в инфракрасном спектре
Jyotirmoy Mandal/Columbia Engineering

Группа ученых из Колумбийского университета создала новый вид краски на основе полимера, которой можно покрывать практически любую поверхность, понижая ее температуру на 6°C по сравнению с окружающим воздухом. Использование этой технологии позволит значительно сократить затраты на охлаждение зданий.

Обычные белые краски отражают примерно 80 % падающего на них солнечного света в видимом диапазоне, но они все-таки поглощают как ультрафиолетовое, так и ближнее инфракрасное излучение. В последние годы ученые разработали ряд материалов, позволяющих хотя бы частично исправить такую ситуацию. Например, в 2014 году ученые из Стэнфордского университета создали высокоотражающее покрытие из чередующихся слоев диоксида кремния и диоксида гафния, которое позволяло поверхности оставаться на 5°C более прохладной, чем окружающий воздух. В прошлом году был создан полимерный материал с крошечными стеклянными бусинами, охлаждающий поверхность на целых 10°C. Но все эти разработки можно применить в новом строительстве и трудно использовать для покрытия уже существующих построек.

Этого недостатка лишена «пассивная охлаждающая краска», над которой работал коллектив под руководством Юань Яна и Наньфана Ю на отделении прикладной физики и математики Колумбийского университета. Они экспериментировали над созданием высокоотражающего материала путем добавление пустот в слой пластмассы. Один из их сотрудников, Джйотирмой Мандал, обнаружил простой способ создания подобной текстуры. Он наблюдал за отвердением давно известного полимера полидиметилсилоксана во время превращения его из жидкости в твердую пленку. При определенных условиях эта пленка из прозрачной становилась белой. Изучив ее под микроскопом ученый обнаружил, что в пленке массив взаимосвязанных воздушных пустот. Как снег из-за заполненных воздухом полостей выглядит белым, хотя состоит из прозрачного льда, так и в полимерной пленке за их счет сильно увеличивается отражающая способность.

Затем исследователи подобрали оптимальный материал для «охлаждающей краски». Им оказался другой полимер, носящий коммерческое название PVDF-HFP. При создании краски его растворяют в ацетоне с небольшим количеством воды. После нанесения краски на поверхность ацетон быстро испаряется, а полимер отделяется от воды так, что в пленке создается сеть водяных капелек. Затем испаряется и вода, оставляя после себя полости. Высохшая краска отражает до 99,6% света, включая ультрафиолетовый, видимый и ближний инфракрасный диапазоны.

Исследование опубликовано в журнале Science.

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
VK.com Twitter Telegram YouTube Яндекс.Дзен Одноклассники
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2024.