دانشمندان با ساخت یک رنگ فوق سفید، به لطف اثر خنک کنندگی تابشی می‌توانند استفاده از برق را کاهش دهند و ضمن جلوگیری از انتشار کربن دی اکسید، به معنای واقعی کلمه خانه‌ها را خنک‌تر کنند.
، یک رنگ فوق العاده سفید به تازگی توسط دانشمندان دانشگاه “پردو” ایجاد شده است که مرزهای سفید بودن را جابجا کرده است.
مهندسان دانشگاه “پردو”(Purdue) در یک بیانیه مطبوعاتی توضیح دادند که این رنگ دارای آنچنان انعکاسی است که پوشاندن یک ساختمان با آن می‌تواند نیاز به استفاده از تهویه مطبوع را در آن ساختمان کاهش دهد.
“شیولین روآن” استاد مهندسی مکانیک دانشگاه “پردو” و رهبر این پروژه می‌گوید: اگر بخواهید از این رنگ برای پوشش یک بام با مساحت تقریبی ۱۰۰ متر مربع استفاده کنید، ما تخمین می‌زنیم که می‌توانید ۱۰ کیلووات قدرت خنک کنندگی داشته باشید. این عدد نسبت به بازدهی سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی که در بیشتر خانه‌ها استفاده می‌شوند، قدرت بیشتری را نشان می‌دهد.
محققان می‌گویند، این رنگ جدید فوق سفید ۹۸.۱ درصد نور را منعکس می‌کند.
“روآن” و تیمش در اکتبر سال گذشته از این رنگ بسیار سفید خود رونمایی کردند، اما در آن زمان، این رنگ کمتر از ۹۵.۵ درصد نور و حرارت مادون قرمز معادل آن را منعکس می‌کند.
اکنون آنها اعلام کرده‌اند که آخرین فرمول آنها تا ۹۸.۱ درصد نور را منعکس می‌کند. محققان می‌گویند، این رنگ جدید نه تنها سفیدتر است، بلکه گرمای بیشتری را از سطح منعکس می‌کند.
به گفته این تیم، یک رنگ سفید تجاری معمول به دلیل جذب نور، به جای خنک کردن سطوح موجب گرم شدن آن می‌شود. حتی رنگ‌هایی که برای انعکاس گرما طراحی شده‌اند نیز معمولاً ۸۰ تا ۹۰ درصد از نور خورشید را منعکس می کنند و باعث خنک شدن سطح نمی شوند.
مهندسان دانشگاه “پردو” برای رسیدن به رنگ فوق سفید خود، بیش از ۱۰۰ ماده مختلف را تحت نظر گرفتند و از میان آنها ۱۰ ماده را منتخب کردند و برای هر یک از آنها تقریباً ۵۰ فرمول مختلف را آزمایش کردند.
محققان سرانجام به غلظت فوق‌العاده بالای یک ترکیب شیمیایی به نام “سولفات باریم” رسیدند که برای تهیه لوازم آرایشی سفید رنگ و کاغذ عکاسی استفاده می شود.
نکته مهم این است که ذرات سولفات باریم در اندازه‌های مختلف در رنگ وجود دارند. همین اندازه‌های مختلف ذرات، نور را در طیف وسیع‌تری پراکنده می‌کند، بنابراین اندازه‌های بیشتر به معنای انعکاس نور بیشتر است.
“جوزف پیپلز” دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک در دانشگاه “پردو” گفت: غلظت زیادی از ذرات که اندازه‌های مختلفی نیز دارند، وسیع‌ترین پراکندگی طیفی را به رنگ می‌دهد که در رسیدن به بالاترین میزان از بازتاب نقش دارد.
اگرچه محققان می‌گویند، می‌توانند به غلظت بیشتری برسند، اما آنها همچنین می‌گویند که افزودن بیش از حد ذرات سولفات باریم ممکن است باعث شکسته شدن رنگ یا جدا شدن آن از سطوح شود.
فرمول فعلی آنها بسیار انعکاسی است و به اعتقاد آنها نزدیکترین معادل ماده‌ای موسوم به “وانتا بلک”(Vantablack)؛ ماده‌ای ساخته شده از نانولوله‌های کربنی است که بسیار تاریک است و ۹۹.۹ درصد از نور مرئی را به خود جذب می‌کند.
محققان در نمایشی از توانایی خنک کنندگی رنگ ابداعی خود در فضای باز، از دماسنج‌های با دقت بالا استفاده کردند تا نشان دهند که این رنگ می‌تواند سطوح را هفت درجه سانتیگراد خنک‌تر از محیط اطراف آن در شب نگه دارد.
در عین حال، این رنگ زیر نور شدید خورشید می‌تواند سطوح را ۱۳ درجه سانتیگراد خنک‌تر از محیط اطراف خود کند. محققان همچنین می‌گویند رنگ آنها باید به اندازه کافی محکم باشد تا بتواند شرایط بیرونی را کنترل کند، اگرچه آزمایشات بیشتری لازم است.
این رنگ از فرآیندی به نام “خنک کنندگی تابشی” استفاده می‌کند که در آن، جسم از طریق تابش حرارتی، حتی در زیر تابش مستقیم خورشید نیز گرما از دست می‌دهد.
این تنها فناوری نیست که در حال حاضر برای مهار این فرآیند در حال توسعه است. سال گذشته محققان دانشگاه “استنفورد” اعلام کردند که در حال ساخت “پنل‌های ضد خورشیدی” هستند که از خنک کنندگی تابشی برای برداشت انرژی در شب استفاده می‌کند.
اگرچه کار بیشتری لازم است، اما این رنگ فوق سفید دانشگاه “پردو” این توانایی را دارد که اتکای ما به سیستم‌های تهویه مطبوع را تا حد زیادی کاهش دهد. این یک نعمت بزرگ در مبارزه با تغییر اقلیم خواهد بود، زیرا تخمین زده می‌شود که کولرها روزانه میلیون‌ها تن کربن دی اکسید در سراسر جهان پخش می‌کنند که در صورت دست روی دست گذاشتن، تقاضای انرژی از تهویه مطبوع تا سال ۲۰۵۰ سه برابر خواهد شد و در پی آن انتشار کربن نیز افزایش خواهد یافت.
منبع: خبرگزاری دانشجویان ایران