מדענים יצרו צבע שמחליף ממש מזגן. הוא נשאר קר יותר מהאוויר שמסביב אפילו באור שמש ישיר.
ההישג מתואר במאמר מדעי שפורסם בכתב העת Cell Reports Physical Science.
תאמינו או לא, אולי לרוסים קשה להאמין, אבל רוב האנשים צריכים קירור בניין יותר מאשר חימום. זה נכון לגבי רוב האנשים בארצות הברית, שלא לדבר על אפריקה, דרום ודרום מזרח אסיה, ומדינות רבות באמריקה הלטינית.
בינתיים, לא כל תושבי המדינות החמות יכולים להרשות לעצמם מיזוג אוויר. בנוסף, מכשירים אלה, על ידי קירור האוויר בחדר, מחממים אותו בחוץ. כתוצאה מכך, רחובות העיר רק מתחממים.
לבסוף, מזגנים צורכים חשמל. לדוגמה, בארצות הברית, כ -10% מסך החשמל משמש לקירור מבנים. כלומר, בשנת 2019 הושקעו 400 טרה-ואט שעות על הפעלת מזגנים שם. ברור שאנרגיה עולה כסף. והמצב האקולוגי מפיתוח של כמה מאות שעות טרה-ואט נוספות (וזה רק במדינה אחת) כמעט ולא השתפר.
מדענים מציעים כעת פתרון חסכוני הרבה יותר לקירור מבנים שחומם יתר על המידה על ידי השמש הדרומית הנדיבה. וזהו … צבע לבן. נכון, מאוד יוצא דופן. הוא שולח את האנרגיה המתקבלת מהשמש בחזרה לחלל, והיא עושה זאת בשלוש דרכים בבת אחת.
ראשית, צבע זה משקף 95.5% מאור השמש (בעוד שצבע לבן רגיל רק 80-90%). שנית, הוא משקף גם את רוב הקרניים האולטרה סגולות. על ידי השתקפות אור שמש ישיר (קרניים גלויות ואולטרה סגולות כאחד) הצבע אינו מתחמם מתחת.
אבל יש לה גם תכונה שלישית. החומר החדש פולט גלי אינפרא אדום באופן פעיל. ביום שטוף שמש הוא יכול לפלוט מעל 37 וואט למטר מרובע. וגלים אלה הצבע מקרין רק בטווח הצר שבו האטמוספירה של כדור הארץ שקופה עבורם. כך, המשטח הצבוע "משתגר לחלל" והחום שהוא מקבל ממגע עם האוויר שמסביב.
בדיקות הראו כי אפילו בצהריים באור שמש ישיר, הוא קר ב -1.7 מעלות צלזיוס מהאוויר. בלילה ההבדל גדול עוד יותר: עד 10 מעלות צלזיוס.
"זה מוזר מאוד שטמפרטורת פני השטח באור שמש ישיר נמוכה מהטמפרטורה [אוויר] שמדווחת תחנת מזג האוויר המקומית באזור. אבל הראינו שזה אפשרי", אמר ראש צוות המחקר שיולין רואן מהאוניברסיטה. פרדו.
תמונה אינפרא אדומה של משטח צבוע בצבע חדש (משמאל) וצבע לבן מסחרי (מימין). ניתן לראות כי הטמפרטורה של הדגימה השמאלית נמוכה בהרבה.
איור מאת ג'וזף פיפל.
שימו לב כי ניסיונות לפתח צבע בעל מאפיינים כאלה נעשו מאז שנות השבעים, אך רק כעת הוכתרו בהצלחה. מדענים נאלצו לעבוד קשה כדי להשיג תוצאה כה מרשימה. הם עברו מאות אפשרויות קומפוזיציה לפני שמצאו את הטובה ביותר.
מפתיע מכך שהצבע הוא הסידן הפחמתי הנפוץ ביותר (CaCO3) - בסיס אבן גיר והמרכיב החשוב ביותר בכתיבת גיר. צבע חדש מורכב מ -60% מהמתחם הזול הזה. השאר הוא צבע אקרילי רגיל וניתן לייצר אותו במפעלי תעשייה קיימים.
סוד החומר החדש הוא לא רק בתכונות האופטיות של סידן פחמתי. הצבע נוצר במיוחד כדי להכיל חלקיקי CaCO3 בגדלים שונים. זה נותן לו תכונות אופטיות מיוחדות.
כעת מתכננים המחברים לבדוק את עמידות הצבע שלהם, עמידותו בפני לחות ומאפיינים אחרים החשובים למוצר מסחרי.
