Самой белой краской в мире теперь можно красить самолеты и автомобили: от теории к практике
Первоначальная версия ультрабелой краски обязана своей исключительной способностью отражать солнечный свет включению сульфата бария, химического соединения, используемого в фотобумаге и косметике. Он был добавлен в смесь в виде частиц разного размера с различной способностью рассеивать свет, что позволяло краске отражать большую часть спектра падающего солнечного света.
Обладая отражательной способностью 98,1%, этот материал намного превосходит отражательную способность имеющихся в продаже теплоотражающих красок с коэффициентом отражения от 80 до 90%. В ходе испытаний на наружных поверхностях команда обнаружила, что краска может значительно снизить их температуру по сравнению с окружающей средой и потенциально может производить охлаждающий эффект, сравнимый с обычными кондиционерами. Но у краски были свои недостатки.
«Чтобы достичь такого уровня радиационного охлаждения ниже температуры окружающей среды, нам пришлось нанести слой краски толщиной не менее 400 микрон. Это нормально, если вы красите прочную стационарную конструкцию, например крышу здания. Но в приложениях, которые имеют точные требования к размеру и весу, краска должна быть тоньше и легче» — пояснил Сюлинь Жуань, разработавший краску.
Поэтому Руан и его команда придумали новый рецепт. Он содержит нитрид бора в форме гексагональных нанопластинок и обладает коэффициентом отражения солнечного света 97,9%, то есть немного ниже оригинала, но при этом толщина слоев составляет всего 150 микрон. Эта новая краска не только тоньше, но и имеет меньшую плотность и поэтому весит примерно на 80% меньше.
Джордж Чиу, профессор машиностроения, отмечает, что теперь у этой краски есть потенциал для охлаждения экстерьера самолетов, автомобилей или поездов. Самолету, стоящему на взлетной полосе в жаркий летний день, не нужно будет так сильно включать кондиционер, чтобы охлаждать салон, экономя большое количество энергии. Космические корабли также должны быть максимально легкими, и эта краска может помочь облегчить конструкцию.
Ученые говорят, что в настоящее время они ведут переговоры о коммерциализации своей краски и, подав патенты на технологию, с энтузиазмом относятся к открывающимся возможностям.
Команда внесла некоторые изменения в рецепт и выпустила более тонкую и легкую версию, которая, по их словам, идеально подходит для использования в автомобилях, поездах и самолетах.