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世界上最白的白色油漆即将用于汽车,飞机和航天器

它可以将车辆表面温度降低到42°F,从而减少AC消耗并节省燃料。

世界上最白的白色油漆即将用于汽车,飞机和航天器
普渡大学机械工程学教授Xiulin Ruan及其学生创作了有记录的最白色油漆。[照片:约翰·安德伍德/普渡大学]

2020年,普渡大学的科学家团队发展世界上最白的白色- 如此白色的油漆颜色可以反映98.1%的阳光击中。该油漆配方是为屋顶和人行道等硬表面设计的,以降低表面温度并帮助对抗城市热岛效应。然后NASA询问了该油漆的空间友好版本:它必须反映出同样多的阳光,但是在一个行业中,它也必须更薄,在该行业中,每公斤的价格为2,720美元才能向太空发射有效载荷(在SpaceX Falcon 9上)。

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普渡大学的研究人员Xiulin Ruan和Joseph Peoples使用红外摄像头比较屋顶上白色油漆样品的冷却性能。[照片:Jared Pike/Purdue University]

普渡大学的同一位科学家现在已经开发了最白的白色2.0,研究已发表在《杂志》上细胞报告物理科学新版本比原始版本薄的2.5倍,重80%,反映了97.9%的太阳,或者仅比其较厚的对应物的smidge。尽管最终可以喷在航天器上,但它也足够薄,可以涂上汽车,飞机和冰箱卡车,在那里它可以将表面温度降低到华氏42度。结果,它可以帮助减少车辆的AC消耗,并且由于这些空调系统消耗燃料,因此也可以节省汽油。

红外摄像头显示了最白色油漆的样品(中间的深紫色正方形)实际上是如何冷却板以下的板子,甚至没有商业的“热拒绝”油漆。[图片:约瑟夫人/普渡大学]

您可能不会考虑太多,但是油漆的厚度不同。像墙壁上的一种商业油漆约为200微米厚或0.2毫米。汽车的行业标准约为120微米,这有助于防止裂缝,但也可以节省重量。尤其是电动汽车的汽车制造商一直在体重挣扎数十年(汽车是重25%今天比1990年)。相比之下,原始的“白色白色”为400微米,而较薄的版本为150微米。除了您不能仅仅添加更薄并获得相同的冷却结果,因此科学家不得不提出一种全新的成分。

输入硝酸硼,这是一种最常用作润滑剂添加剂的化合物。正如生产油漆解释的普渡大学机械工程学教授xiulin Ruan所说的那样,构成氮化硼的硼和氮原子比方解石较轻,这是先前配方中的关键成分。(这解释了为什么油漆要轻80%,即使涂料薄了2.5倍。)

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[图片:Jared Pike/Purdue University]

油漆仍然需要进行一系列测试,并且团队需要最大程度地减少使用挥发性有机化合物或VOC,这是与哮喘和温室气体排放有关的有毒化学物质,但Ruan认为该油漆将准备在未来两到三年内商业化。之后,他设想了整个可能性的世界,这些世界远远超出了运输行业的范围,即服装,鞋子,甚至是便携式电子产品,例如您的智能手机。他说:“我们的核心发明是颜料,因此可以将其掺入油漆或内部纺织纤维中。”“可以喷洒,可以刷,可以在滚筒上使用。”

当然,当涉及时尚行业时,主要优势将是鲜艳的白色(Ruan说,鞋子上较薄的油漆层的可能性较小,Ruan说)。但是油漆的冷却特性将在汽车的屋顶,冰箱卡车或航天器表面上更好地使用。帕克太阳能探测器目前正朝着太阳驶去。但是,津贴付出了代价。虽然油漆的稀释剂较薄,但Ruan设想的涂料将比原始油漆贵10倍,仅仅是因为氮化硼的生产是合成的,因此比碳酸钙(方解石)(方解石)(一种在石灰石和粉笔中发现的丰富材料)更昂贵。他说:“这个新版本更适合成本较差但重量和厚度很重要的应用程序。”

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