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超白“白体”问世,反射95%阳光,夏天让车内温度比太阳下还低

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  开车的人大概都知道,夏天阳光下的黑色车比白色车热得多,你要是开一辆黑色车的话,炎炎夏日坐进去的时候,心情一定是“拔热”“拔热”的。所以买车最好是买一辆白色或银色的,可以保证夏天同样的条件下,车内温度比其它色系要低上不少。

  

  然而即使如此,由于车内空间密闭,只要汽车停在直射的阳光下,温度仍然会急剧上升,让人无法承受。不过最近美国印第安纳州普渡大学的科学家发明了一种超级白的材料,可能有助于解决这个问题,让车辆在夏天的阳光下也能自然凉。

  所谓热还是冷,某种意义上就是物体吸收或反射辐射热量的多少问题,吸收大于反射,温度就不断升高,反射大于吸收,温度就不断降低,直到达成某种平衡。

  

  目前科学家们发明的超黑材料,可以吸收超过99.96%的阳光,涂在任何物体上,该物体看起来都像一个二维的黑洞,而不是三维物体,可谓现实中的“黑洞”,离完全的“黑体”只差一丢丢了。

  

  而此前的所谓白色材料,最多也只能反射80%到90%的阳光,无法让材料达到低于环境的温度,所以几乎能全部反射阳光的所谓超白“白体”,完全就是不可思议的。

  

  而普渡大学机械工程师阮秀林(Xiulin Ruan)领衔发明的这种超级白涂料,是一种新的丙烯酸材料,用高浓度的碳酸钙颗粒制成,已经可以反射95.5%的阳光。涂刷这种材料的物体,即使是在直射的阳光下,也可保持低于环境的温度,而不是吸热导致温度升高。

  根据研究人员的测试,涂刷该材料的物体,可以在中午的时候,保持比环境温度低1.7℃;夜间的时候则可以比环境温度低10℃,具有极佳的辐射冷却能力。看来这种材料已经接近所谓的“白体”了。

  

  你可能在想,这种所谓的“超级白”涂料有什么用处呢?我觉得如果能大规模使用的话,可能会具有划时代的意义。

  给汽车涂上就不说了,由于可以反射95.5%的阳光,理论上汽车浑身都刷上这种涂料,就可以让车内温度低于环境温度1.7℃。即使一直暴晒于阳光下,应该也比现在所有吸热大于放热的其它油漆好多了,让我们在夏天的时候不至于一想到要坐进汽车,心里就“拔热”“拔热”的了。

  

  另外就是在气候不断暖化的今天,城市制冷设备越来越多,将室内空间的热量不断排放出去,代价就是能源消耗的不断增大,在导致城市热岛效应的同时,也加剧了碳排放,让地球变暖愈演愈烈,恶性循环。如果在建筑物上都刷上这种涂料,就可以利用被动的辐射冷却能力,将辐射能量直接反射出去,或许可以大大减少能源的消耗,从而缓解碳排放的压力。

  未来甚至可以考虑在地球上大面积使用这种涂料,直接将更多的辐射反射回太空,说不定会从根本上解决气候暖化问题,让地球气温回归正常。

  

  目前科学家们已经为这种材料申请了专利,但并未透露它叫什么名字。根据科学家们的说法,这种材料耐磨防水,可用现有商业涂料的工艺进行生产,成本相当甚至可能更低,目前已至少可在户外环境条件下维持三周而不降低效率,科学家们还在深入研究,以使其具有更高的可靠性,可以在户外长期使用。

  这项研究发表在10月21日《细胞报告物理科学》上。

  参考:

  Cell Reports Physical Science:Full Daytime Sub-ambient Radiative Cooling in Commercial-like Paints with High Figure of Merit
德文科学频道公众号:xudewen028,传播最新、最前沿、最有趣的科学,敬请关注。

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