Cat Lebih Putih Ada & Lebih Dingin – Dapat Membantu Membatasi Pemanasan Global

Xiulin Ruan, seorang profesor teknik mesin di Universitas Purdue, memegang sampel laboratoriumnya untuk cat paling putih yang tercatat. Kredit: Universitas Purdue / Jared Pike

Formulasi cat baru dapat membantu bangunan tidak terlalu bergantung pada AC.

Dalam upaya untuk mengekang pemanasan global, para insinyur Universitas Purdue telah menciptakan cat paling putih. Tatakan gelas mengatakan bahwa melapisi bangunan dengan cat ini dapat mendinginkannya cukup untuk mengurangi kebutuhan akan AC.

Pada bulan Oktober, tim menciptakan cat ultra-putih yang mendorong batas-batas bagaimana cat putih bisa dibuat. Sekarang mereka telah mengatasinya. Cat terbaru tidak hanya lebih putih, tetapi juga dapat menjaga permukaan lebih segar dari formulasi yang telah ditunjukkan para peneliti sebelumnya.

“Jika Anda akan menggunakan cat ini untuk menutupi luas atap sekitar 1.000 kaki persegi, kami perkirakan Anda bisa mendapatkan daya pendinginan 10 kilowatt. Ini lebih kuat daripada AC sentral yang digunakan oleh kebanyakan rumah,” ujarnya. kata Xiulin Ruan, profesor teknik mesin Purdue.

Para peneliti percaya bahwa warna putih ini mungkin paling mendekati cahaya paling gelap, “Vantablack”, yang menyerap hingga 99,9% cahaya tampak. Formulasi cat baru yang lebih putih memantulkan hingga 98,1% matahari – dibandingkan dengan 95,5% matahari yang dipantulkan oleh cat ultra-putih para peneliti – dan mengirimkan panas inframerah dari suatu permukaan pada waktu yang sama.

Cat Putih Paling Inframerah

Kamera inframerah menunjukkan bagaimana sampel cat putih paling putih (bingkai ungu tua di tengah) benar-benar mendinginkan tabel di bawah suhu ruangan, sesuatu yang bahkan cat komersial “menolak panas”. Kredit: Universitas Purdue / Joseph Peoples

Cat putih komersial tipikal menjadi lebih hangat daripada lebih dingin. Cat di pasaran yang dirancang untuk mengusir panas hanya memantulkan 80% -90% matahari dan tidak dapat membuat permukaan lebih dingin di sekitarnya.

Makalah penelitian tim menunjukkan bagaimana pekerjaan cat diterbitkan pada 15 April 2021, sebagai sampul surat kabar Material & Antarmuka Terapan ACS.

Yang bikin cat lebih putih jadi putih

Dua karakteristik memberikan warna putih yang ekstrim pada cat. Salah satunya adalah konsentrasi cat yang sangat tinggi dalam senyawa kimia yang disebut barium sulfat yang juga digunakan untuk membuat kertas putih dan kosmetik putih.

“Kami melihat banyak produk komersial, pada dasarnya semuanya berwarna putih,” kata Xiangyu Li, peneliti pascadoktoral di Institut Teknologi Massachusetts yang telah mengerjakan proyek ini sebagai Purdue Ph.D. mahasiswa di laboratorium Rouen. “Kami telah menemukan bahwa dengan menggunakan barium sulfat, Anda secara teoritis dapat membuat benda-benda sangat, sangat reflektif, yang berarti mereka benar-benar putih.”

Fitur kedua adalah bahwa partikel barium sulfat memiliki ukuran yang berbeda dalam cat. Seberapa banyak setiap partikel mendifusi cahaya bergantung pada ukurannya, sehingga rentang ukuran partikel yang lebih luas memungkinkan cat menyebarkan lebih banyak spektrum cahaya dari matahari.

“Konsentrasi tinggi partikel yang juga memiliki ukuran berbeda memberikan difusi spektrum terluas pada cat, yang berkontribusi pada reflektansi tertinggi,” kata Joseph Peoples, seorang Purdue Ph.D. mahasiswa di bidang teknik mesin.

Ada sedikit ruang untuk membuat cat lebih putih, tetapi tidak banyak tanpa mengorbankan cat.

“Bahkan jika konsentrasi partikel yang lebih tinggi lebih baik untuk menghasilkan sesuatu yang putih, Anda tidak dapat meningkatkan konsentrasi terlalu banyak. Semakin tinggi konsentrasinya, semakin mudah cat pecah atau terkelupas,” kata Li.

Seperti cat yang lebih putih, cat ini juga yang paling segar

Putihnya cat juga berarti cat tersebut paling segar di daftar. Menggunakan high-presisi Alat pembacaan suhu yang disebut termokopel, peneliti telah menunjukkan di luar bahwa cat dapat menahan permukaan 19 derajat Fahrenheit lebih dingin dari lingkungan malam sekitar. Itu juga dapat mendinginkan permukaan hingga 8 derajat Fahrenheit di bawah lingkungannya di bawah sinar matahari yang kuat selama jam-jam tengah hari.

Refleksi matahari pada cat sangat efektif, bahkan bekerja di tengah musim dingin. Selama pengujian terbuka dengan suhu lingkungan 43 derajat Fahrenheit, cat juga berhasil menurunkan suhu sampel sebesar 18 derajat Fahrenheit.

Cat putih ini adalah hasil dari enam tahun penelitian yang dibangun pada upaya kembali ke tahun 1970-an untuk mengembangkan cat radiant pendingin sebagai alternatif yang layak untuk pendingin udara tradisional.

Laboratorium Ruan telah mempertimbangkan lebih dari 100 bahan yang berbeda, menguranginya menjadi 10 dan menguji sekitar 50 formulasi berbeda untuk setiap bahan. Cat putih pertamanya adalah formulasi yang terbuat dari kalsium karbonat, senyawa yang melimpah di bumi yang biasa ditemukan di bebatuan dan kerang.

Para peneliti menunjukkan dalam studinya bahwa, seperti cat komersial, cat berbasis barium sulfatnya berpotensi menangani kondisi eksternal. Teknik yang digunakan para peneliti untuk membuat cat juga sesuai dengan proses pembuatan cat komersial.

Referensi: «Ultrawhite BaSO4 Lukisan dan Film untuk Malam Hari Pendinginan Radiatif Bawah Tanah ”oleh Xiangyu Li, Joseph Peoples, Peiyan Yao dan Xiulin Ruan, 15 April 2021, Material & Antarmuka Terapan ACS.
DOI: 10.1021 / acsami.1c02368

Permohonan paten untuk formulasi cat ini telah diajukan melalui Kantor Pemasaran Teknologi dari Purdue Research Foundation. Penelitian ini didukung oleh Pusat Penelitian Teknologi Pendinginan di Universitas Purdue dan Kantor Penelitian Ilmiah Angkatan Udara melalui Program Instrumentasi Penelitian Universitas Pertahanan (Grant No. 427 FA9550). -17-1-0368). Penelitian dilakukan di Purdue’s FLEX Laboratory dan di Ray W. Herrick Laboratories dan di Birck Nanotechnology Center di Purdue’s Discovery Park.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Alat-alat baru dibutuhkan untuk mencegah pandemi penyakit tanaman

Mengamati penyakit tanaman dapat mengungkapkan keamanan pangan. Penyakit tanaman tidak berhenti di perbatasan negara, dan kilometer lautan juga tidak mencegah penyebarannya. Itulah mengapa pengawasan...

Ilmuwan Menjelajahi Tesla Roads Jangan Ambil – Dan Temukan Kekuatan Baru Berguna dalam Penemuan Centennial

Foto eksposur ganda Nikola Tesla pada bulan Desember 1899 duduk di laboratoriumnya di Colorado Springs di sebelah kaca pembesar generator tegangan tinggi sementara mesin...

Untuk Mempercepat Akses, Mikroskopi yang Sangat Dapat Diputar Meninggalkan “Di Bawah Kisi”

Contoh desain ubin yang digunakan pada ulat percobaan C. elegans. Mesin non-grid memberi model fleksibilitas sementara untuk dengan cepat memasuki lingkungan yang menyenangkan....

Lingkar Kuno Munculnya Tektonik Lempeng Data 3,6 Miliar Tahun Lalu – Peristiwa Penting untuk Memperkaya Kehidupan Bumi

Zirkonia yang dipelajari oleh tim peneliti, difoto menggunakan katodoluminesensi, memungkinkan tim untuk melihat bagian dalam kristal menggunakan mikroskop elektron khusus. Lingkar zirkon adalah...

Bisakah kita mengurangi kecanduan opioid? [Video]

Pada 2017, jutaan orang di seluruh dunia kecanduan opioid dan 115.000 meninggal karena overdosis. Opioid adalah obat penghilang rasa sakit paling manjur yang kita miliki,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.