“最白的白有多白”？科学家发现超白漆材料将缓解全球变暖问题

为了遏制全球变暖，普渡大学的学者们创造了迄今为止最白的涂料。研究人员在采访中说，在建筑物上涂上这种涂料可能会使它们冷却下来，从而减少对空调的需求。

该研究由美国普渡大学阮修林教授主导完成，其研发的超白漆的相关论文成为当期《应用材料与界面》的封面论文。

该论文详细介绍了超白漆将有助于节省能源、落实减碳。研究小组发明的这一涂料的白度达到了极限。涂料不仅更白，而且比研究人员先前证明的配方更能保持表面凉爽。

超白材料的可靠性试验

在一场野外测试中，超白漆在中午时分可以使表面降温4.5摄氏度，相比之下，市场上销售的白色涂料却将表面温度提高了6.8摄氏度。

阮修林表示，市场上销售的白漆反射太阳光的效能约为80%～90%，这意味着剩下还有10%～20%的太阳光将被建筑物吸收。而且白漆的主要成分含二氧化钛，它会吸收太阳的紫外线，因此就会辐射热量，所以无法达到百分之百的散热效果。

他所研发的超白漆，改进了目前市场上白漆产品的缺点，使用了硫酸钡作为超白漆的主要成分，达到了不吸收紫外线及减少吸收阳光的效果。此外，在制作时把油漆颗粒浓度提高到六成，可实现更好的反射阳光的效果。

超白漆的涂料中含有高浓度硫酸钡，这是实验室和工业中经常使用的的化合物，比如用于制作相纸可提高白度及表面覆盖率，过去也有人将硫酸钡添加于涂料和油漆中以替代部分价格较高的原材料，而且能够控制油漆成品的黏稠度、光泽、稳定性。

另外，硫酸钡颗粒在涂料中的大小都不同。每个粒子散射光的程度取决于其大小，因此不同粒子的大小可以让涂料散射掉光谱中更多波段的光，从而获得高反射率。

阮修林依据实验数据预测，如果地球上有1%的面积涂上超白漆的话，则极有可能停止全球变暖的进程。

在住宅和商业应用中，冷却是能源消耗的一个重要部分。被动辐射冷却可以通过大气的透明光谱窗口直接散发热量，从而在不消耗任何能源的情况下冷却表面。

如果通过天空窗口的表面热辐射超过其对阳光的吸收，那么在阳光直射下，表面可以冷却到环境温度以下。与传统的空调相比，被动式辐射制冷不仅省电，而且由于热量直接流失到深空，因此它还能对抗全球变暖。

阮修林称，如果用这种涂料覆盖大约1000平方英尺的屋顶，估计可以得到10千瓦的冷却功率，这比大多数房子使用的中央空调更强大。

通过实验该团队证明了在白天用超白漆进行完全的辐射冷却的可行性，研究中获得了97.6%的高反射率。现场测试表明，超白漆材料的温度要比环境温度低4.5摄氏度，平均冷却功率117W/㎡。

在现场测试中，超白涂料在使用过程中产生了同商业涂料一样高的冷却能力。

据悉，这种白色涂料是为期6年的研究结果。研究人员认为，这种白色可能是最黑的黑色“Vantablack”最接近的等效物，后者能吸收99.9%的可见光。

新的白色涂料配方能反射高达98.1%的阳光，而该团队此前的超白色涂料反射的阳光只有95.5%，同时还能将红外线热量从表面散发出去。

研究人员表示，超白漆的材料硫酸钡比二氧化钛还要便宜一点，因此最终的成本与传统白色涂料不相上下。等再进一步测试后，有望在两年之内就会投入商业用途。