(圖片/取自免費圖庫 Pakutaso)
身處在炎熱的夏天,當我們熱到無法忍受時,大多數人都會躲進擁有空調的室內空間。然而,問題在於這些空調場所都需要消耗大量的電力,而這正會推高全球的碳排放量。在自然炎熱的氣候中,例如在熱帶地區,空調幾乎全年都在維持著全速運轉,更糟糕的是,隨著氣候的暖化,我們將需要更多的空調。這對我們減少全球碳排放的計劃來說並不是什麼好兆頭。然而,創造性的解決方案可以幫助我們以更環保的方式降溫。其中一種這樣的解決方案就是在辦公室和住宅的外層塗上白色油漆,但,可不是任何的白色油漆。
加州大學洛杉磯分校的一組材料科學家設計了一種新型的超白油漆,可反射高達98%來自太陽的熱量。專家說,如果應用於屋頂和牆壁,這種油漆可以顯著減少對室內冷卻的需求。“當你在大晴天穿一件白色的T恤時,你會感覺比穿深色的T恤涼爽。那是因為白色反射了更多的陽光,這與建築物的概念相同,”領導這項研究的加州大學洛杉磯分校材料科學與工程助理教授Aaswath Raman解釋說,而他的研究結果也已發表在焦耳雜誌上。
“漆成白色的屋頂內部會比深色的屋頂涼爽,但這些油漆還有其他作用,它們還可以在紅外線波長下排斥熱量,而這是我們人類肉眼無法看到的。這可以讓建築物透過輻射冷卻來進一步降溫,”Raman解釋道。當然,在炎熱氣候下將白色油漆塗在房屋外部,以維持室內溫度的想法並不是什麼新鮮事。事實上,早在古代,人們就注意到了這種現象。然而,即使是目前市場上最能反射熱的白色油漆,也只能反射大約85%的太陽輻射,其餘則被油漆本身吸收。
加州大學洛杉磯分校的研究人員調整了市售油漆的化學成分,以提高其反射太陽輻射的能力。“目前具有高太陽反射率的白色油漆都是使用二氧化鈦。雖然該化合物對大多數的可見光和近紅外線具有很強的反射性,但它也能吸收紫外線和紫光,”科學家解釋說。 “該化合物的紫外線吸收特性使其可用於防曬乳液,但它們也會導致陽光下的加熱,而這會阻礙建築物維持涼爽。”為了使油漆更好地反射紫外線,研究人員改用其他成份代替了其中的二氧化鈦,例如重晶石(藝術家廣泛使用的顏料)和動力聚四氟乙烯。該團隊接著透過降低也會吸收熱量的聚合物粘合劑的含量,來進一步微調油漆的配方。
研究團隊成員Jyotirmoy Mandal強調說,“這個新型油漆的潛在冷卻效益可能會在不久的將來就實現,因為我們提出的改進也都在油漆和塗料產業的能力範圍內。我們希望這項工作將推動超白塗料的未來倡議,這不僅可以為建築物節能,還可以減輕城市的熱島效應。如果可以展示它在大規模的全球性範圍內應用時,它可能還可以影響氣候變遷。”
原著出處: Daniel T. Cross; July 15, 2020
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