این رنگ فوق العاده سفید ممکن است روزی جای کولر را بگیرد نوآوری


رنگ جدید رنگ راهی آسان برای طراوت بخشیدن به جذابیت خانه شماست. به زودی ، این می تواند به خنک نگه داشتن خانه شما نیز کمک کند.

محققان دانشگاه پردو یک رنگ فوق العاده سفید جدید تولید کرده اند که 98.1 درصد از نور خورشید را منعکس می کند و می تواند سطوح را تا 19 درجه فارنهایت سردتر از محیط نگه دارد. این رنگ جدید که ممکن است طی یکی دو سال آینده برای خرید در دسترس قرار بگیرد ، ممکن است روزی به مقابله با گرم شدن کره زمین و کاهش وابستگی ما به سیستم های تهویه هوا کمک کند.

تیمی از دانشمندان گروه مهندسی پوردو اخیراً یافته های تحقیقات رنگ خود را که توسط مرکز تحقیقات دانشگاه برای فناوری تبرید و دفتر تحقیقات نیروی هوایی تأمین می شود ، در ژورنال منتشر کردند. مواد و رابط های برنامه ACS.

Xiulin Rouen ، استاد مهندسی مکانیک پوردو و یکی از نویسندگان این مطالعه ، گفت: “رنگ ما فقط 1.9 درصد از نور خورشید را جذب می کند ، در حالی که رنگ تجاری 10 تا 20 درصد از نور خورشید را جذب می کند.”

این رنگ نسبت به رنگهای دافع داغ موجود در بازار ، پیشرفت چشمگیری داشته است. هنگام قرار گرفتن در معرض نور خورشید ، سطوح پوشیده شده از رنگ سفید امروز گرم می شوند ، نه خنک. روئن گفت: در بهترین حالت ، این رنگهای ضد حرارت می توانند 80 تا 90 درصد نور خورشید را منعکس کنند.

رنگ فوق العاده سفید جدید ، که به گفته محققان خنک ترین است ، تقریباً تمام اشعه های خورشید را منعکس می کند و گرمای مادون قرمز را از سطح دور می کند و به طور متوسط ​​قدرت خنک سازی 113 وات بر متر مربع را فراهم می کند. روئن می گوید ، اگر روی سقف خانه ای به مساحت 1000 متر مربع رنگ آمیزی شده باشد ، به معنای ظرفیت خنک کننده 10 کیلووات است که از اکثر تهویه های مرکزی در خانه ها قدرت بیشتری دارد.

در آزمایشاتی که در ساعات ناهار آفتابی روی سقف ساختمان دانشگاه در West Lafayette ، ایندیانا انجام شد ، رنگ سطوح خارجی را 8 درجه سردتر از دمای محیط نگه داشته است. در طول شب ، رنگ سطوح را 19 درجه سردتر از محیط اطراف خود نگه داشته است.

روئن می گوید: “رنگ ما می تواند گرما را از طریق تابش خود از دست بدهد – گرما را به فضای عمیق تابش می کند.” “با جذب بسیار اندک از خورشید ، رنگ ما گرمای بیشتری از میزان جذب خود را از دست می دهد. این واقعاً برای ما هیجان انگیز است. در زیر آفتاب زیر دمای محیط سرد می شود و دستیابی به آن دشوار است. “

infrared composite.jpg

یک دوربین مادون قرمز نشان می دهد که چگونه نمونه ای از سفیدترین رنگ سفید (مربع بنفش تیره در وسط) تخته را در زیر دمای محیط خنک می کند ، کاری که حتی رنگ های تجاری با حرارت دافع نیز نمی کنند.

(دانشگاه پردو / جوزف مردم)

رنگ های سفید دافع داغ موجود در بازار معمولاً معمولاً با دی اکسید تیتانیوم تولید می شوند ، که منعکس کننده طول موج های خاصی از نور خورشید است – عمدتا نور مرئی و طول موج های مادون قرمز – اما اشعه ماوراlet بنفش خورشید را جذب می کند ، که باعث گرم شدن سطح می شود.

روئن می گوید: “رنگ های سفید تجاری نسبت به سایرین سردتر ، رنگ تیره تری دارند اما از دمای محیط یا محیط گرمتر هستند.”

این رنگ های موجود بهتر از هیچ چیز نیستند ، اما محققان می خواهند موادی را آزمایش کنند که بتواند به جای جذب اشعه UV خورشید ، منعکس شود. آنها بیش از 100 ماده مختلف را طی هفت سال گذشته آزمایش کردند و در نهایت انتخاب خود را به سولفات باریم ، یک ترکیب شناخته شده منعکس کننده UV ، که قبلاً در مواد آرایشی ، کاغذ عکس بازتابنده ، رنگ روغن ، اشعه ایکس و سایر کاربردها استفاده می شد ، محدود کردند. (در طول راه ، آنها همچنین یک رنگ اولیه بسیار سفید ساخته شده از کربنات کلسیم تولید کردند که 95.5٪ از نور خورشید را منعکس می کند.)

اگرچه سولفات باریم نقطه شروع خوبی بود ، محققان دو مرحله جدید برای بهبود توانایی رنگ در انعکاس نور و تابش گرما انجام دادند: آنها از غلظت بالایی از ذرات سولفات باریم استفاده کردند – 60 درصد در مقایسه با 10 درصد معمول در رنگ های فعلی. – و آنها شامل ذراتی در اندازه های مختلف هستند.

روئن می گوید: “ما دریافتیم که اگر اندازه های مختلف ذرات را در رنگ خود قرار دهید ، هر اندازه ذره می تواند طول موج های مختلف را پراکنده و منعکس کند و همه آنها با هم می توانند طیف وسیعی از طول موج های نور خورشید را منعکس کنند.”

مزایای بالقوه رنگ فوق العاده سفید دو برابر است. با خنک نگه داشتن سطوح و کاهش استفاده از سیستم های تهویه مطبوع ، که معمولاً از طریق برق تأمین می شوند ، رنگ می تواند به کاهش سوزاندن سوخت های فسیلی کمک کند. علاوه بر این ، کولرهای گازی معمولاً با از بین بردن گرما از فضای داخلی و بیرون راندن آن کار می کنند ، روشی که به عنوان همرفت شناخته می شود. این تبادل گرما ، همراه با دلایل دیگر ، می تواند به اثر جزیره گرمایی شهری کمک کند ، پدیده ای که وقتی شهرها از مناطق اطراف گرم می شوند ، رخ می دهد ، بنابراین به تهویه هوا حتی بیشتر نیاز دارد. از طرف دیگر ، رنگ فوق العاده سفید با استفاده از تابش برای انتقال گرما ، انواع امواج الکترومغناطیسی را ارسال می کند که می توانند از جو و فضای عمیق عبور کنند.

روئن می گوید: “تهویه هوا می تواند خانه شما را خنک کند ، اما گرما را از خانه به خارج منتقل می کند – گرما هنوز در شهر است ، هنوز روی زمین است ، در هوای ماست.” “بنابراین حتی اگر شما به قبض های برق پرداختی اهمیت ندهید ، به هر حال زمین گرم می شود. رنگ ما از هیچ قدرتی استفاده نمی کند ، اما مهمتر از همه ، گرما را به فضا می فرستد. گرما روی زمین نمی ماند ، بنابراین واقعاً به زمین کمک می کند تا خنک شود و می تواند روند گرم شدن را متوقف کند. “

محققان با استفاده از مدل آماری محاسبه کردند که رنگ فوق العاده سفید آنها می تواند در شهرهای گرم مانند رنو ، نوادا و ققنوس ، آریزونا تا 70 درصد از استفاده از سیستم های تهویه مطبوع بکاهد. در یک مدل نسبتاً شدید ، آنها همچنین دریافتند که پوشاندن 0.5 تا 1 درصد از سطح زمین – ساختمانها ، جاده ها ، زمین های استفاده نشده ، تقریباً هر چیزی – با رنگ فوق العاده سفید برای جلوگیری از روند گرم شدن کره زمین کافی است.

رون می گوید: “این یک منطقه بزرگ است ، اما اگر روزی مجبور شویم از این روش برای کمک به تغییر روند گرم شدن استفاده کنیم ، هنوز هم موجود است – رنگ گران نیست.”

محققان متقاضی ثبت اختراع شده اند و در حال انجام آزمایش های اضافی برای درک دوام و قابلیت اطمینان رنگ در فضای باز هنگام کار برای ایجاد رنگ در دسترس مصرف کنندگان هستند. آنها هنوز قیمت دقیقی برای این رنگ تعیین نکرده اند ، اما روئن می گوید که انتظار دارد این رنگ مشابه نقاشی موجود در بازار باشد – تقریباً 30 تا 40 دلار در هر گالن.

در همین حال ، پیش بینی تأثیرات احتمالی آینده این اختراع برای کارشناسان ساختمان پایدار آسان است.

الیزابت تامپسون ، نایب رئیس شورای ساختمان سبز ایالات متحده گفت: “هنگامی که برای اولین بار در مورد آن شنیدم ، تصور کردم ،” واو ، این می تواند در انواع شرایط مختلف شهری در ایالات متحده و در سطح بین المللی مورد استفاده قرار گیرد. ” “فقط این پتانسیل بسیار قوی و فریبنده است. بسیار خوب خواهد بود که ببینید این چگونه توسعه می یابد و محققان چگونه می توانند برنامه های کاربردی آن را توسعه دهند. “

شورای ساختمان سبز آمریکا ، یک سازمان غیرانتفاعی است که یک سیستم رتبه بندی رهبری در طراحی انرژی و محیط زیست (LEED) برای ساختمان های پایدار ایجاد کرده است ، وام کاهش جزیره گرمایی را برای ساختمان هایی که برای صدور گواهینامه LEED کار می کنند ارائه می دهد.

تامپسون گفت ، یکی از راه های کسب اعتبار این ساختمان ، استفاده از مواد یا دستگاه هایی با بازتابش خورشیدی اولیه 33٪ در حین نصب یا 28٪ در طول سه سال است. با 98.1٪ بازتاب نور خورشید روی رنگ فوق العاده سفید ، بسیار بیشتر از این نیازها است.

تامپسون می گوید: “این فقط یک مکان کاملاً متفاوت برای خنک شدن است که بسیار هیجان انگیز است.” “ما امیدواریم. این چیزی است که همه ما امیدواریم دانشمندان و محققان به ما کمک کنند کشف کنند ، فرصت هایی که ما نمی دانستیم برای چگونگی زندگی پایدارتر. “




منبع: khabar-top.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*