دانشمندان کارایی‌های سفیدترین رنگ دنیا را به نمایش گذاشتند

دانشمندان کارایی‌های سفیدترین رنگ دنیا را به نمایش گذاشتند

سفیدترین رنگ دنیا محصولی ساخت دانشمندان دانشگاه پردو آمریکا بوده که به تازگی قابلیت‌های شگفت‌انگیز آن برای کاهش دمای سطوح به نمایش گذاشته شده است.

به تازگی مهندسان دانشگاه پردو ایالت متحده قابلیت‌های سفیدترین رنگ دنیا را به نمایش گذاشته‌اند و از پتانسیل‌های محصول شگفت‌انگیز مورد نظر برای کاهش مصرف انرژی و مقابله با شرایط آب و هوایی سخت پرده‌برداری کرده‌اند.

گفته شده که این رنگ می‌تواند در آینده نزدیک برای کاهش هزینه‌های مورد نیاز برای خنک کردن شهرهایی که در آب و هوای گرم قرار گرفته‌اند، مورد استفاده قرار بگیرد. این محصول در کمال شگفتی میزان ۹۸.۱ درصد نور خورشید را منعکس می‌کند و در برخی شرایط خاص، دمای سطوح را از دمای محیط پایین‌تر می‌آورد.

به صورت معمول، رنگ‌هایی که در صنایع امروز با نام محصولات دافع گرما به فروش می‌رسند، نمی‌توانند ساختمان‌ها را خنک کنند. در واقع هدف از به کار گیری چنین محصولاتی کاهش انرژی مورد نیاز برای خنک کردن ساختمان‌ها بوده و وقتی قسمت خارجی سطوح با چنین رنگ‌هایی پوشانده می‌شود تا حدی می‌توان از میزان انرژی جذب شده از حرارت نور خورشید توسط سطح کم کرد.

به بیان دیگر وقتی نور به این سطوح تابیده می‌شود، اگر رنگ به کار رفته مناسب باشد، مقدار زیادی از نور و حرارت تابیده شده و به جای جذب شدن به سطح، در محیط پخش می‌شود. در نتیجه فضای داخلی ساختمانی که با این رنگ‌ها پوشیده می‌شود، زیاد گرم نخواهد شد. با این تفاصیل نکته جالب در مورد سفیدترین رنگ دنیا ساخت دانشگاه پردو این بوده که محصول مورد نظر، از چنین کارایی‌های رنگ‌های دافع گرما یک قدم فراتر می‌رود.

دانشمندان کارایی‌های سفیدترین رنگ دنیا را به نمایش گذاشتند

سفیدترین رنگ دنیا

دانشمندان پردو در آزمایش‌هایی که به کمک دوربین‌های مادون قرمز انجام شده، نشان داده‌اند که پوشاندن یک سطح با این رنگ فوق‌العاده سفید باعث کاهش دمای سطح، پایین‌تر از دمای محیط می‌شود. به گفته محققان مورد نظر، علاوه بر عمل منعکس کردن نور مرئی تابیده شده، این رنگ شگفت‌انگیز گرمای مادون قرمز محیط را هم منعکس می‌کند و به شکلی دیگر، از جذب شدن حرارت توسط سطح جلوگیری می‌کند.

تیم سازنده سفیدترین رنگ دنیا سابقه درخشانی در ساخت چنین محصولات دافع گرمایی دارند؛ سال گذشته بود که خبر ساخت رنگی با قابلیت انعکاس ۹۵ درصد نور محیط توسط تیم مورد نظر سر و صدای زیادی به پا کرد. در حال حاضر هم ماجرای ساخت ورژن پیشرفته‌تری از محصول پیشین توسط همین تیم تحقیقاتی خبرساز شده و به نظر می‌رسد که راه‌حل‌های محققان دانشگاه پردو می‌تواند امیدها در مورد آینده حوزه مصرف انرژی را بیشتر کند.

جالب است بدانید که توانایی محصول ساخته شده برای کاهش دمای سطح بسیار قابل توجه بوده و اگر بتوان سطوح بسیار وسیع ساختمان‌ها را با چنین رنگ‌هایی پوشاند، نیاز به مصرف انرژی برای مطبوع نگه‌ داشتن دمای محیط درون ساختمان‌ها به شدت کاهش می‌یابد.

دانشمندان کارایی‌های سفیدترین رنگ دنیا را به نمایش گذاشتند

شیولین روان (Xiulin Ruan)، پرفسور مهندسی مکانیک دانشگاه پردو می‌گوید که با رنگ زدن پشت بام یک ساختمان به مساحت ۱۰۰ مترمربع با سفیدترین رنگ دنیا می‌توان تا میزان ۱۰ کیلووات در انرژی مصرفی ساختمان صرفه‌جویی کرد. چنین توانی بیشتر از توان مصرفی بسیاری از تجهیزات تهویه هوای مورد استفاده در منازل است.

تاریک‌ترین رنگ دنیا

البته این اولین باری نیست که دانشمندان در مورد توسعه رنگ‌های جاذب و دافع نور پا را فراتر از حد و حدود کنونی صنایع می‌گذارند. در طول سال‌های گذشته گجت نیوز مقالات مختلفی در مورد محصولی با نام ونتابلک (Vantablack) منتشر کرده که توانایی‌های این ماده برای جذب نور را مورد بررسی قرار داده است.

ونتابلک به عنوان تاریک‌ترین ماده دنیا شناخته می‌شود؛ این محصول نوعی پوشش خاص بوده که به واسطه ویژگی‌های منحصر به فرد خود در سطح میکروسکوپی، ۹۹.۹۶۵ درصد از نور مرئی تابیده را جذب کرده و عملا هیچ نوری را به محیط پس نمی‌دهد. در ونتابلک ساختارهای لوله‌ای فوق‌العاده ریزی از ذرات تشکیل دهنده رنگ وجود دارند که هرکدام مقدار زیادی از فوتون‌های نوری را به جای منعکس کردن، جذب می‌کنند.

با این وجود، سفیدترین رنگ دنیا مکانیسم متفاوتی نسبت به ونتابلک و لوله‌های ریز آن دارد. دو فاکتور مهم در توانایی‌های انعکاسی محصول ساخت تیم دانشگاه پردو موثر است؛ فاکتور اول استفاده از مقدار زیادی ترکیب باریوم سولفات در ساخت این رنگ بوده که به واسطه قابلیت بالا در انعکاس نور، در دنیای آکادمیک برای مصارف مختلف به کار گرفته می‌شود. هرکدام از ذرات باریوم سولفات ابعاد متفاوتی دارند و به گفته دانشمندان پردو، قابلیت انعکاسی هرکدام از ذرات به صورت مستقیم به سایز آن ذرات وابسته است. به این ترتیب هرچه رنج گسترده‌تری از ذرات باریوم سولفات در ساخت سفیدترین رنگ جهان به کار گرفته شود، طیف گسترده‌تری از نور خورشید توسط این رنگ در محیط منعکس می‌شود.

تجاری‌سازی محصول اخیر

در نگاه اول تصور می‌شود که رنگ توسعه یافته بیشتر از همه برای ساختمان‌هایی که در محیط‌های گرم قرار دارند، کاربرد دارد. با این وجود به نظر می‌رسد که سطوح موجود در محیط‌های کم دما هم به شکل دیگری از قابلیت‌های این محصول استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، در یکی از مراحل آزمایش، دانشمندان مشاهده کردند که پوشاندن یک سطح قرار گرفته در دمای ۶ درجه سلسیوس شب، می‌تواند باعث کمتر شدن دمای سطح مورد نظر تا میزان ۱۰ درجه سلسیوس نسبت محیط اطراف شود.

به علاوه، روش ساخت سفیدترین رنگ دنیا هم با تکنیک‌هایی که در حال حاضر برای ساخت محصولات صنعتی به کار گرفته می‌شوند، سازگاری دارد. محققان پردو می‌گویند که محصول کنونی قابلیت‌هایی که رنگ‌های تجاری ارائه می‌کنند را داشته و از لحاظ استقامت و فاکتورهای دیگری که در استفاده از رنگ‌ها مهم هستند، کمبودی ندارد.

البته تلاش برای افزایش توانایی این محصول برای انعکاس مقدار بیشتری از نور محیط باعث ضعیف‌تر شدن آن از لحاظ فاکتورهای صنعتی می‌شود. در واقع اضافه کردن مقدار بیشتری از ذرات باریوم سولفات به این رنگ توانایی انعکاسی آن را بیشتر می‌کند، اما از طرف دیگر، این ترکیب رنگ را ضعیف‌تر کرده و سرعت پوسته شدن آن در طول زمان را بیشتر می‌کند.

مقاله‌ای در مورد فرمول به کار رفته برای ساخت محصول تحقیقات تیم دانشگاه پردو به تازگی منتشر شده و این دانشمندان هم‌اکنون مشغول پیگیری ثبت گواهی اختراع برای این رنگ هستند. پیش از ارائه به بازار و تولید صنعتی و انبوه، محصول مورد نظر باید تاییدیه‌های لازم را کسب کرده و به صورت رسمی، به نام توسعه دهندگانش ثبت شود.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*