超白涂料可减少 80% 的空调费用

在炎热的夏日，黑暗的屋顶或人行道的温度甚至会高于空气温度，有时甚至热得令人难以忍受，使户外活动更加令人不快和危险。

想要减少城市热岛效应的城市需要找到创造性的方法来给建筑物降温，而像超反射白漆这样简单的东西可能就是解决方案。普渡大学机械工程学教授 Xiulin Ruan 领导的新研究以去年他的实验室首次构思的终极降温超白漆为基础。现在，他们发现了一种配方，它能反射光线，将表面冷却到低于环境空气温度，效果比市场上任何其他类型的白漆都要好。

这种涂料是“Vantablack”的反义词，后者是一种颜色极深的材料，可以吸收超过 99.9% 的可见光。阮说，这种超白涂料可以反射高达 98.1% 的阳光，而市场上其他商用白色涂料只能吸收 10% 到 20% 的阳光。

他说：“我们开始寻找其他不吸收紫外线的材料。”商用白漆使用二氧化钛来获得白色，但多年来，阮和他的实验室尝试了不同的化合物来制造反射率最高的白漆。

他们之前研发的白色涂料使用的是碳酸钙，这是一种广泛存在的矿物质，可以制成贝壳和石灰石。这次，他们使用了硫酸钡，这是一种用于 X 射线成像和塑料生产的化合物。科学家们不仅改变了材料来制造超白涂料，还增加了硫酸钡的浓度并改变了其颗粒大小。

“我们发现单一的粒子尺寸并不能起到很好的作用，因为事实证明，每种粒子尺寸只能反射一种波长，”阮说。阳光由许多不同的波长组成，因此，油漆中存在各种不同尺寸的粒子会产生很大的不同。

所有这些创造了一种高反射率的白色涂料，可以充当被动空调。这种涂料实际上散发的热量比吸收的热量多。这实际上意味着“在不使用任何电力的情况下，表面可以在阳光下冷却到低于环境温度”，Ruan 说。在三月份在印第安纳州进行的几天实验中，新白色涂料样品在夜间比环境空气温度低约 19 华氏度，白天比环境空气温度低 8 度。商用涂料没有同样的冷却能力，相反，只会升高约 12 度。

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凉爽屋顶是美国各地急需的领域，尤其是在迅速升温的炎热城市。虽然空调很重要，但它只是将热空气在室内和室外之间来回移动，会产生相当大的碳足迹。凉爽的屋顶和表面需要吸收阳光并将其反射回大气中——阮说，这可以减少高达 70% 至 80% 的空调成本。

阮说，经过进一步的研究和测试，这种超冷、超白的涂料应该能在一到两年内上市。硫酸钡价格实惠；添加这种化合物的商用涂料成本与现有涂料相当。这种涂料的用途可能不仅限于建筑物和屋顶。室外设备（如变压器箱或可能很快过热的建筑设备）也可能需要重新涂上一层油漆。