紅外熱像儀(yi) 顯示了最白的白色油漆樣本（右側(ce) 圖中中間的深紫色方塊）實際上是如何將板冷卻到環境溫度以下的，甚至商業(ye) “抗熱”油漆也無法做到這一點。 （圖片來源：普渡大學/Joseph Peoples）

為(wei) 了遏製全球變暖，普渡大學的工程師們(men) 創造了迄今為(wei) 止最白的塗料。研究人員說，也許有一天能用這種塗料塗覆建築物，使之降溫，以減少對空調的需求。

去年十月份，該團隊創造了一種超白漆，打破了白色塗料的使用限製。與(yu) 研究人員先前證明的配方相比，新的塗料不僅(jin) 更白，而且可以使塗層表麵保持更涼爽的溫度。

“如果使用這種塗料覆蓋約1,000平方英尺的屋頂，估計可以得到10千瓦的冷卻功率。這比大多數家庭使用的中央空調要強大。”普渡大學機械工程教授Xiulin Ruan說。

研究人員認為(wei) ，這種白色可能與(yu) 最黑的黑色“Vantablack”異曲同工，後者可以吸收高達99.9%的可見光，而最新的最白塗料最多可反射98.1%的陽光，同時將紅外熱從(cong) 表麵散發出去。相比之下，研究人員之前研發的超白塗料僅(jin) 反射了95.5%的陽光。

典型的商用白色塗料表麵溫度仍會(hui) 升高。市場上用於(yu) 散熱的塗料僅(jin) 反射80%-90%的陽光，並不能使表麵溫度低於(yu) 環境溫度。

該團隊的研究報告展示了塗料的工作原理，並發表於(yu) ACS Applied Materials&Interfaces雜誌上。

是什麽(me) 讓超白油漆這麽(me) 白

有兩(liang) 個(ge) 特點使塗料具有極高的白度。一是塗料中含有濃度很高的稱為(wei) 硫酸鋇的化合物，該化合物也用於(yu) 製作相紙和化妝品。

麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology）的博士後研究員，Ruan實驗室的學生Xiangyu Li說：“我們(men) 研究了各種各樣的商業(ye) 產(chan) 品，把能找到的白色物質看了個(ge) 遍。”“我們(men) 發現，使用硫酸鋇，從(cong) 理論上可以使物體(ti) 真正具有反射性，這意味著這是真正的白色，而非混合而得的白色。”

第二個(ge) 特征是硫酸鋇顆粒在塗料中的大小不盡相同。每個(ge) 粒子散射光的程度取決(jue) 於(yu) 其大小，因此粒子大小範圍越寬，油漆可散射的太陽光譜也更多。

普渡大學（Purdue University）機械工程學教授Xiulin Ruan手持最白塗料的實驗室樣本。 （圖片來源：普渡大學/ Jared Pike）

普渡大學機械工程專(zhuan) 業(ye) 博士Joseph Peoples說：“塗料中具有高濃度不同尺寸的顆粒，從(cong) 而使塗料具有最寬的光譜散射，有助於(yu) 獲得最高的反射率。”

盡管該油漆還有變白的餘(yu) 地，但進一步追求變白可能會(hui) 損害油漆質量。

Li說：“雖然較高的顆粒濃度有助於(yu) 製造白色產(chan) 品，但不能將過度增加濃度。顆粒濃度越高，油漆越容易破裂或剝落。”

超白油漆如何最涼爽

該油漆的白度也意味著它是有史以來最涼爽的塗料。研究人員使用一種稱為(wei) 熱電偶的高精度溫度讀取設備在戶外進行了演示，使用該塗料可使表麵溫度比其周圍環境在夜間低華氏19度。即便在陽光強烈的正午時分，也能保持較環境溫度低8個(ge) 華氏溫度的效果。

該塗料的日光反射率非常有效，甚至可以在隆冬中使用。在室外環境溫度為(wei) 43華氏度的測試中，塗料仍成功地將樣品溫度降低了18華氏度。

（圖片來源：pixabay）

這種白色油漆是曆經六年研究的結果，研究的基礎是20世紀70年代開發出的一種可替代傳(chuan) 統空調的輻射冷卻塗料。

Ruan的實驗室考慮了100多種不同的材料，再將範圍縮小到10種，針對每種材料都測試了大約50種不同的配方。他們(men) 先前製成的最白油漆是碳酸鈣的配方。碳酸鈣是一種地球上高豐(feng) 度的化合物，常見於(yu) 岩石和貝殼中。

研究人員在研究中表明，和商業(ye) 塗料類似，硫酸鋇基塗料可以應對室外環境。研究人員用來製造塗料的技術也與(yu) 商業(ye) 油漆製造工藝兼容。

Ruan的團隊目前已通過Purdue研究基金會(hui) 技術商業(ye) 化辦公室提交了該塗料配方的專(zhuan) 利申請。

翻譯：曾欣欣

審校：董子晨曦

引進來源：普渡大學

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