Xiulin Ruan della Purdue University
in foto: Xiulin Ruan della Purdue University

Combattere il riscaldamento globale solo con una vernice bianca è possibile. È ciò che hanno dimostrato gli ingegneri Xiangyu Li, Joseph Peoples, Peiyan Yao e il Professore Xiulin Ruan della Purdue University che hanno creato la vernice più bianca mai realizzata. BaSO 4 riflette il 98% della luce solare e irradia il calore a infrarossi nello spazio, mantenendo le superfici più fresche e anche interi edifici. Così si riduce la necessità di aria condizionata e il riscaldamento globale.

BaSO 4 è la vernice ultra bianca così riflettente da poter essere utilizzata per mantenere fresche le superfici e persino interi edifici. Le vernici ultra bianche sono considerate l'opposto di Vantablack (il nero più nero del mondo), che assorbe il 99,9 percento della luce, e riflettono invece così tanta luce da rendere le superfici più fredde della temperatura ambiente che le circonda. Già in passato era stata creata una vernice ultra bianca a base di carbonato di calcio (CaCO3), il minerale che produce il gesso, che aveva una riflettanza di circa il 95,5 percento. L'invenzione degli ingegneri della Purdue University, presentata sulla rivista ACS Applied Materials & Interfaces, utilizza invece solfato di bario, già impiegato commercialmente nella carta e nei cosmetici, così che la vernice riesce a riflettere il 98,1 percento della luce. Questo significa che solo l'1,9 percento del calore viene assorbito. Rivestire gli edifici con questa vernice potrebbe un giorno raffreddarli abbastanza da ridurre la necessità di aria condizionata e contrastare il riscaldamento globale.

Questa vernice bianca è il risultato di sei anni di ricerca basata sui tentativi risalenti agli anni '70 di sviluppare vernice per il raffreddamento radioattivo come alternativa ai condizionatori d'aria tradizionali. Usare la vernice più bianca mai realizzata per coprire un tetto di circa 90 metri quadrati, potrebbe infatti far ottenere una potenza di raffreddamento di 10 kilowatt che è più di quanto i condizionatori d'aria centrali usati dalla maggior parte delle case riescono a fare. Ciò che rende questa vernice la più bianca al mondo è l'altissima concentrazione del solfato di bario; è che le particelle di solfato di bario sono tutte di dimensioni diverse nella vernice. La luce viene infatti diffusa dalle particelle in base alle loro dimensioni, quindi una gamma più ampia di dimensioni delle particelle consente alla vernice di disperdere più dello spettro luminoso del sole. I ricercatori hanno dimostrato che la loro vernice riesce a raffreddare gli ambienti e le superfici esterne degli edifici in qualsiasi condizione meteo, anche in pieno inverno.

Il raffreddamento radiativo è una tecnologia di raffreddamento passivo che offre grandi promesse per ridurre i costi di raffreddamento degli ambienti, combattere l'effetto isola urbana e alleviare il riscaldamento globale. Per ottenere il raffreddamento radiativo diurno passivo, le attuali soluzioni all'avanguardia spesso utilizzano complesse strutture multistrato o uno strato metallico riflettente, limitando le loro applicazioni in molti campi. Sono stati fatti tentativi per ottenere un raffreddamento radiativo diurno passivo con vernici monostrato, ma spesso richiedono un rivestimento spesso o mostrano un raffreddamento diurno parziale…BaSO 4 ha un elevato intervallo di banda di elettroni per un basso assorbimento solare e risonanza fononica a 9 μm per un'elevata emissività della finestra del cielo. Con una dimensione delle particelle appropriata e un'ampia distribuzione delle dimensioni delle particelle, il film di nanoparticelle BaSO 4 raggiunge una riflettanza solare ultraelevata del 97,6% e un'emissività della finestra del cielo alta di 0,96. Durante i test sul campo, il film BaSO 4 rimane più di 4,5 ° C al di sotto della temperatura ambiente o raggiunge una potenza di raffreddamento media di 117 W / m 2 . La vernice acrilica BaSO 4 è sviluppata con una concentrazione in volume del 60% per migliorare l'affidabilità nelle applicazioni esterne, ottenendo una riflettanza solare del 98,1% e un'emissività della finestra del cielo di 0,95. I test sul campo indicano prestazioni di raffreddamento simili a BaSO 4film. Nel complesso, la nostra vernice acrilica BaSO 4 mostra una cifra di merito standard di 0,77, che è tra le più alte soluzioni di raffreddamento radiativo fornendo al contempo grande affidabilità, forma della vernice conveniente, facilità d'uso e compatibilità con il processo di fabbricazione della vernice commerciale.

Xiulin Ruan, un professore di ingegneria meccanica alla Purdue University