سفیدترین رنگ جهان قابل استفاده در خودرو‌ها و هواپیما‌ها شد!

سال گذشته مهندسان دانشگاه پردو از تخصص خود در علم مواد برای تولید سفیدترین رنگ جهان با توانایی انعکاس حدود ۹۸ درصد از نور خورشید استفاده کردند که پتانسیل بالایی در مورد بهره‌وری انرژی برای ساختمان‌ها دارد. این تیم اکنون تغییراتی در دستور ساخت این رنگ ایجاد کرده و نسخه‌ای نازک‌تر و سبک‌تر تولید کرده است که به گفته محققان برای استفاده در خودروها، قطار‌ها و هواپیما‌ها ایده‌آل است.

نسخه اصلی این رنگ فوق‌سفید، توانایی عالی خود در انعکاس نور خورشید را مدیون گنجاندن باریم سولفات، یک ترکیب شیمیایی مورد استفاده در کاغذ عکاسی و لوازم آرایشی است.

این ماده به شکل ذرات با اندازه‌های مختلف با توانایی متفاوت در پراکندگی نور به مخلوط اضافه شده و رنگ را قادر می‌سازد تا طیف بیشتری از نور خورشید دریافتی را بازتاب دهد.

این ماده با انعکاس ۹۸.۱ درصدی نور خورشید به مراتب از بازتاب رنگ‌های بازتابنده گرما که دارای نرخ بازتاب ۸۰ تا ۹۰ درصدی هستند، فراتر رفته است.

در آن زمان محققان در آزمایش‌هایی که روی سطوح بیرونی انجام شد، دریافتند که این رنگ می‌تواند به طور قابل توجهی دمای سطوح را در مقایسه با محیط اطراف کاهش دهد و به طور بالقوه می‌تواند اثرات خنک‌کننده‌ای ایجاد کند که هم‌تراز با سیستم‌های تهویه مطبوع معمولی است.

اما این رنگ، کاستی‌هایی نیز داشت.

شیولین روآن که این رنگ را توسعه داده است، گفت: برای دستیابی به این سطح از خنک کنندگی تابشی کمتر از دمای محیط، ما مجبور بودیم یک لایه رنگ با ضخامت حداقل ۴۰۰ میکرون اعمال کنیم. این ضخامت اگر در حال نقاشی یک سازه ثابت مقاوم مانند سقف یک ساختمان باشید، خوب است؛ اما در کاربرد‌هایی که نیاز به اندازه و وزن دقیق دارند، باید نازک‌تر و سبک‌تر باشد. بنابراین روآن و تیمش دستورالعمل جدیدی را توسعه دادند.

این ماده جدید دارای بور نیترید به شکل نانوپلاکت شش ضلعی است و بازتاب خورشیدی ۹۷.۹ درصدی را ارائه می‌دهد. با وجود این که این نرخ بازتاب کمی کمتر از نمونه اصلی است؛ اما باید توجه داشت که این رنگ جدید، این کار را در لایه‌هایی با ضخامت فقط ۱۵۰ میکرون انجام می‌دهد.

این رنگ جدید نه تنها نازک‌تر است، بلکه چگالی کمتری نیز دارد و در نتیجه حدود ۸۰ درصد وزن کمتری دارد.

جورج چیو، استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه پردو گفت: وزن سبک این رنگ، در‌ها را به روی انواع کاربرد‌ها باز می‌کند.

"این ضخامت اگر در حال نقاشی یک سازه ثابت مقاوم مانند سقف یک ساختمان باشید، خوب است؛ اما در کاربرد‌هایی که نیاز به اندازه و وزن دقیق دارند، باید نازک‌تر و سبک‌تر باشد"اکنون این رنگ، پتانسیل خنک کردن فضای بیرونی هواپیما، خودرو یا قطار را دارد. بنابراین هواپیمایی که در یک روز گرم تابستانی روی آسفالت نشسته است، مجبور نیست تهویه مطبوع خود را به سختی برای خنک کردن فضای داخل به کار بیندازد و بدین ترتیب در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کند. همچنین این وسایل نقلیه باید تا حد امکان سبک باشند که این رنگ می‌تواند در این مورد هم نمره قبولی بگیرد.

دانشمندان می‌گویند که در حال حاضر در حال مذاکره برای تجاری‌سازی رنگ خود هستند و با ثبت اختراع برای این فناوری، مشتاقانه منتظر نتایج هستند.

روآن گفت: استفاده از این رنگ به خنک شدن سطوح کمک می‌کند و نیاز به تهویه مطبوع را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. این رنگ نه تنها باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شود، بلکه مصرف انرژی را نیز کاهش می‌دهد که به نوبه خود موجب کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای می‌شود.

وی افزود: این رنگ برخلاف سایر روش‌های خنک کننده، تمام گرما را به اعماق فضا می‌تاباند که در نهایت مستقیماً سیاره ما را نیز خنک می‌کند. در مجموع بسیار شگفت انگیز است که یک رنگ می‌تواند همه این کار‌ها را انجام دهد.

این مطالعه در مجله Cell Reports Physical Science منتشر شده است.