白色油漆用什么調(diào)最白，什么白漆不發(fā)黃
chanong
“你面前的黑不是黑，你說的白才是白。”你如何定義白？白色是雪、墻壁和牛奶的顏色。神說要有光，但是白光包含了不同顏色的光。在十六進制顏色代碼中，#FFFFFF 表示純白色。白色也能表達盛夏的涼爽。
世界上最白的涂料，用于從建筑物到汽車的所有事物白色的科學定義與反射率有關(guān)。一般來說，如果一個物體反射了可見光譜中所有波長的80% 以上，則該物體被認為是白色的。
白色材料反射更多的光并且發(fā)熱更少�？茖W知識以生活經(jīng)驗的形式代代相傳，熱帶地區(qū)的人們經(jīng)常把自己的家漆成白色，而希臘圣托里尼島上的白色建筑不僅僅是為了美觀。 2021年，普渡大學開發(fā)出一種含有硫酸鋇顆粒的超白涂料，反射率高達98.1%，并于同年9月進入2022年版吉尼斯世界紀錄，成為有史以來最白的涂料。畫。
硫酸鋇超白涂層圖片由普渡大學提供
當用于屋頂和人行道時，該涂料可以將室外表面冷卻至環(huán)境溫度以下4.5C 以上，從而減少冬季對空調(diào)的需求并緩解城市熱島效應(yīng)。參與這項研究的普渡大學機械工程系教授阮書林舉了一個現(xiàn)實生活中的例子。
據(jù)估計，這將為超過1,000 平方英尺的屋頂面積提供高達10 千瓦的冷卻能力。這比普通家庭使用的空調(diào)更強大。
硫酸鋇超白涂層圖片由普渡大學提供
研究人員甚至表示，地球表面的0.5% 到1% 就可以扭轉(zhuǎn)全球變暖的趨勢。最近，同一位科學家開發(fā)了一種新的、更薄、更輕的配方，還具有降低表面溫度的作用：世界上最白的涂料2.0。
1.0 和2.0 的厚度差異圖片由普渡大學提供
為什么要做得更輕、更��？主要原因是1.0和2.0的使用場景不同。當1.0 推出時，為了達到足夠的輻射冷卻水平，涂料需要至少0.4 毫米厚，這足以完全承受建筑物屋頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)。但當重點是需要精確尺寸和重量的物體，例如汽車、火車和飛機，并且油漆需要更薄更輕時，就到了2.0 的時候了。
圖片來源：Unsplash
2.0 是一種含有六方氮化硼（主要用于潤滑劑的材料）的納米多孔涂層，僅需要0.15 毫米即可實現(xiàn)97.9% 的反射率，幾乎與1.0 的98.1% 相同。六方氮化硼發(fā)揮什么作用？團隊成員、普渡大學機械工程博士生Andrea Felicelli 解釋道：
六方氮化硼具有高折射率，對太陽光產(chǎn)生強烈的散射。這些顆粒還具有獨特的形態(tài)，稱為納米片，比以前的球形納米顆粒更有效地反射太陽輻射。
作為反射率的基準，2.0 比1.0 更薄。
2.0也是納米級的，多孔性更強，密度和厚度更低，比1.0輕80%。打火機2.0應(yīng)用于多種輕量化場景，噴涂在飛機、汽車和火車外部時，可降低表面溫度約5.6C。在炎熱的夏季，停機坪上的飛機無需打開空調(diào)為機艙降溫，節(jié)省了大量能源。
2.0預計將在兩到三年內(nèi)投入商用，但需要進行一系列測試和改進，包括最大限度地減少揮發(fā)性有機化合物（VOC）的使用。油漆、清漆等產(chǎn)品含有有機溶劑，在使用過程中會散發(fā)出VOC，而甲醛是最廣為人知的對健康和環(huán)境有害的VOC之一。
阮秀林教授還展望了2.0在交通行業(yè)之外的無限可能，包括服裝、鞋子，甚至手機等便攜式電子產(chǎn)品。 “不過，即使2.0真正商業(yè)化，價格也不會低，因為需要通過合成氮化硼來制造。因此，我們不用擔心成本，但要注意重量和厚度。適用于以下場景：
Whitest Paint，Cool Paint的Whitest Paint，1.0和2.0的反射率大致相同，不能互相替代，但各有其優(yōu)點。畢竟，科學家的目標不是打破最白涂料的記錄，而是減少全球變暖和節(jié)約能源。自20世紀70年代以來，許多科學家嘗試開發(fā)輻射冷卻涂層來取代傳統(tǒng)空調(diào)，避免陷入全球變暖、空氣變得越來越熱的惡性循環(huán)。
普渡大學團隊花了六年時間開發(fā)1.0，考慮了100 多種不同的材料，然后將范圍縮小到10 種，并為每種材料測試了大約50 種不同的配方。市售白色涂料的反射率約為80%至90%，而常見的原材料二氧化鈦會吸收紫外線并輻射熱量，使得建筑物表面無法保持在環(huán)境溫度以下。 1.0在萬花筒中脫穎而出，依賴于兩項關(guān)鍵技術(shù)。
硫酸鋇還常用于增白相紙和化妝品。
主要成分是高濃度的硫酸鋇，能很好地反射陽光，不吸收紫外線，但光散射的程度根據(jù)顆粒大小的不同而不同。使用不同尺寸的顆�？梢允雇苛戏瓷洳煌伾筒ㄩL的陽光，以達到最廣泛的光譜散射效果。除了幾乎100% 反射之外，納米顆粒還能反射0.008 至0.013 毫米之間特定紅外波長的太陽能，并且熱量通過紅外窗口返回到太空，而不是被困在地球大氣層中。最終，它們釋放的熱量多于吸收的熱量，從而對抗全球變暖。
熱量返回深空。
這種“被動輻射冷卻”無需消耗能源即可冷卻建筑物表面，與安裝不消耗電力的空調(diào)是一樣的。從紅外相機照片中可以看到，1.0所在的區(qū)域是與周圍顏色完全不同的深紫色，表明它正在將電路板冷卻到環(huán)境溫度以下。這對于市售熱涂層來說是不可能的。
冷卻效果1.0。
1.0的另一個優(yōu)點是材料相對容易獲得。硫酸鋇比二氧化鈦便宜，最終可能與傳統(tǒng)白色涂料的價格一樣高。該研究已獲得專利，普渡大學正在與一家公司合作擴大涂層并將其推向市場，目標是在兩年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化。然而，1.0 還遠非完美。勞倫斯伯克利國家實驗室熱島效應(yīng)專家羅南·萊文森表示，紫外線輻射被反射后，很可能與空氣中的氮氧化物和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，導致空氣質(zhì)量下降，甚至惡化。
圖片提供：Fast Company
據(jù)Fast Company報道，這種涂料的原材料近60%來自重晶石礦石，開采需要消耗大量能源和碳排放，不適合環(huán)保目的。平衡積極和消極方面的困境。事實上，在1.0之前，普渡大學也發(fā)布過版本。 2020年10月，我們開發(fā)出一種由碳酸鈣制成的反射率高達95.5%的白色涂料。碳酸鈣早已被1.0硫酸鋇取代，2.0六方氮化硼則拓展了1.0的使用場景。 “Whitest”是一個暫定名稱，隨著技術(shù)的不斷進步，可能會出現(xiàn)3.0、4.0等。如果你想在環(huán)保方面得到真實、完美的答案，你必須從70分或80分開始。
除了最白的白色之外，不要忘記最深的黑色。幾年前，最黑的黑色是Vantablack，它吸收99.965%的可見光。它是由英國科技公司薩里納米系統(tǒng)公司發(fā)明的，震驚了當時的所有人。它于2014 年發(fā)布。 Vanta代表垂直排列的納米管陣列，意思是每平方厘米涂層上大約有10億個納米管的垂直排列的納米管陣列。
你周圍有黑洞圖片由dezeen 提供
由于納米管結(jié)構(gòu)分布均勻，因此呈非常明顯的黑色，當光粒子進入其中時，它們會被吸收，只有一小部分反射粒子撞擊納米管的頂部。如果你面前有兩尊一模一樣的雕像，你用Vantablack涂其中一尊雕像，它會直接從三維變成二維。你所注視的不是黑色，而是深淵。
當Whitest Paint 1.0 推出時，研究人員將其與Vantablack 進行了比較。畢竟，一個是黑人，在人群中脫穎而出，另一個是白人，占主導地位。還有一個與Vantablack 有關(guān)的插曲。有人警告研究人員要小心安尼什·卡普爾。安尼什·卡普爾(Anish Kapoor) 是一位英國藝術(shù)家，他于2016 年獲得了Vantablack 的獨家藝術(shù)權(quán)，只有他才能將其用于藝術(shù)目的，從而在藝術(shù)界聲名狼藉。對此反應(yīng)最激烈的人是另一位英國藝術(shù)家斯圖爾特·森普爾（Stuart Semple），他出于憤怒開發(fā)了“粉紅色”顏料并將其發(fā)布到網(wǎng)上，除了安尼什·卡普爾（Anish Kapoor）之外的每個人都可以購買。我將其發(fā)布在網(wǎng)站上。
最近，一位日本網(wǎng)紅想嘗試“世界上最黑的房間”，但因為買不到Vantablack，所以使用了涂料“真黑無雙”（《真三國無雙》），該涂料的吸光率為99.4 %.他說他已經(jīng)冷靜下來了。 打錢）。
他還將自己涂成黑色，無縫地扮演柯南的黑衣人。
但現(xiàn)在Vantablack 也不是最黑的。 2019年，麻省理工學院開發(fā)出一種吸收99.995%可見光的材料。最棒的是，科學家與藝術(shù)家Diemut Strebe 合作，以鉆石的形式揭示了它。當最明亮的“石頭”遇到最吸光的材料時，價值200 萬美元的天然黃鉆完全消失在黑暗中，因此得名“虛榮的贖罪”。
圖片來源：the-redemption-of-vanity.com
Diemut Strebe 和麻省理工學院還在鉆石旁寫道：“這個項目也可以被視為反對安尼什·卡普爾(Anish Kapoor) 購買Vantablack 獨家藝術(shù)權(quán)的聲明。我們使用了不同的碳納米管成分，甚至連藝術(shù)家都可以使用�！逼渲�，最黑的黑色主要用于對反射光抵抗力極低的表面，例如天文望遠鏡、微型衛(wèi)星、星跟蹤器和紅外傳感器，相信也可以用于隱形飛機。
NASA也在太空中進行超黑物質(zhì)的研究。
Vantablack的開發(fā)商曾提議在博物館里同時展出最白的白色和最深的黑色，但他們說“這不是藝術(shù)”，以免侵犯他們與安尼什·卡普爾（Anish Kapoor）簽署的獨家藝術(shù)權(quán)利。他還強調(diào)這是為了教育的目的。目的是向那些對光明與黑暗的極端背后的科學感興趣的人提出的。 “科學可以為藝術(shù)創(chuàng)造媒介，藝術(shù)也可以回饋科學。”從最白的白色到最深的黑色，科學家的調(diào)色板也影響著人類的未來。