La pintura más blanca está aquí, y es la más bonita. Fielmente: la nueva formulación de pintura podría ayudar a los edificios a pender menos del brisa acondicionado.

En octubre, el equipo creó una pintura ultra blanca que amplió los límites de cómo puede verse la pintura blanca. Ahora lo han pasado. La pintura más nueva no solo es más blanca, sino que también puede mantener las superficies más frías que la formulación que los investigadores habían demostrado previamente.

«Si usara esta pintura para cubrir un área de techo de aproximadamente 1,000 pies cuadrados, estimamos que podría obtener 10 kilovatios de potencia de enfriamiento. Es más potente que los acondicionadores de aire centrales que usan la mayoría de los hogares», dijo. Xiulin Ruan, profesor de ingeniería mecánica de Purdue.

Los investigadores creen que este blanco puede ser el equivalente más cercano del negro más negro, «Vantablack», que absorbe hasta el 99,9% de la luz visible. La nueva fórmula de pintura más blanca refleja hasta el 98,1% de la luz solar, en comparación con el 95,5% de la luz solar reflejada por la pintura ultra blanca anterior de los investigadores, y al mismo tiempo envía el calor infrarrojo lejos de una superficie.

La pintura blanca comercial típica se vuelve más cálida en lugar de más fría. Las pinturas en el mercado diseñadas para repeler el calor reflejan solo el 80% -90% de la luz solar y no pueden hacer que las superficies sean más frías que su entorno.

El artículo de investigación del equipo que muestra cómo funciona la pintura se publica el jueves (15 de abril) como portada de la revista ACS Applied Materials & Interfaces.

¿Qué hace que la pintura más blanca sea tan blanca?

Dos características confieren a la pintura su extrema blancura. Una es la muy alta concentración de la pintura de un compuesto químico llamado sulfato de bario, que también se usa para hacer que el papel fotográfico y los cosméticos sean blancos.

«Observamos varios productos comerciales, básicamente cualquier cosa que sea blanca», dijo Xiangyu Li, investigador postdoctoral en el Instituto de Tecnología de Massachusetts que trabajó en este proyecto como un doctorado de Purdue. estudiante en el laboratorio de Ruan. «Descubrimos que al usar sulfato de bario, teóricamente puedes hacer que las cosas sean realmente muy reflectantes, lo que significa que son realmente muy blancas».

La segunda característica es que las partículas de sulfato de bario tienen diferentes tamaños en la pintura. La cantidad de luz que dispersa cada partícula depende de su tamaño, por lo que una gama más amplia de tamaños de partículas permite que la pintura se disperse más del espectro de luz del sol.

«Una alta concentración de partículas que también son de diferentes tamaños le da a la pintura la dispersión espectral más amplia, lo que contribuye a la mayor reflectancia», dijo Joseph Peoples, Ph.D. de Purdue. estudiante de ingeniería mecánica.

Hay algo de espacio para hacer que la pintura sea más blanca, pero no mucho sin comprometer la pintura.

«Aunque una mayor concentración de partículas es mejor para hacer algo blanco, no se puede aumentar demasiado la concentración. Cuanto mayor sea la concentración, más fácil será que la pintura se agriete o pele», dijo Li.

Como la pintura más blanca, también es la más bonita.

La blancura de la pintura también significa que la pintura es la más hermosa jamás registrada. Usando equipos de lectura de temperatura de alta precisión llamados termopares, los investigadores demostraron al aire libre que la pintura puede mantener las superficies 19 grados Fahrenheit más frías que sus alrededores durante la noche. También puede enfriar superficies a 8 grados Fahrenheit bajo el ambiente circundante bajo la luz solar intensa durante las horas del mediodía.

La reflectancia solar de la pintura es tan eficaz que funcionó incluso en pleno invierno. Durante una prueba al aire libre con una temperatura ambiente de 43 grados Fahrenheit, la pintura logró reducir la temperatura de la muestra en 18 grados Fahrenheit.

Esta pintura blanca es el resultado de seis años de investigación basada en intentos que se remontan a la década de 1970 para desarrollar pintura de enfriamiento radiativo como una alternativa viable a los acondicionadores de aire tradicionales.

El laboratorio de Ruan había considerado más de 100 materiales diferentes, los había reducido a 10 y probado alrededor de 50 formulaciones diferentes para cada material. Su anterior pintura más blanca era una formulación a base de carbonato de calcio, un compuesto de tierra abundante que se encuentra comúnmente en rocas y conchas.

Los investigadores demostraron en su estudio que, al igual que la pintura comercial, su pintura a base de sulfato de bario puede potencialmente soportar las condiciones exteriores. La técnica utilizada por los investigadores para crear la pintura también es compatible con el proceso de fabricación de pinturas comerciales.

Las solicitudes de patente para esta formulación de pintura se han presentado a través de la Oficina de Comercialización de Tecnología de la Purdue Research Foundation. Esta investigación fue apoyada por el Centro de Investigación de Tecnologías de Enfriamiento de la Universidad de Purdue y la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea a través del Programa de Instrumentación de Investigación de la Universidad de Defensa (Grant No. 427 FA9550-17-1-0368). La investigación se realizó en el Laboratorio FLEX de Purdue, los Laboratorios Ray W. Herrick y el Centro de Nanotecnología Birck en Discovery Park de Purdue.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Purdue. Original escrito por Kayla Wiles. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.