Xiulin Ruan, um professor de engenharia mecânica da Purdue University, mostra a amostra de seu laboratório da tinta mais branca já registrada. Jared Pike / Purdue University p Ao meio-dia em um dia ensolarado de verão, a temperatura de um telhado plano de cor escura convencional pode chegar a 150 graus Fahrenheit (65 graus Celsius), de acordo com o Departamento de Energia dos EUA. Esse calor vai aquecer o interior de um edifício ou casa também, tornando necessário o uso de ar condicionado - um gasto de energia que, por sua vez, muitas vezes requer a queima de combustíveis fósseis em usinas de energia elétrica, cujas emissões contribuem para a progressão das mudanças climáticas. É um problema difícil que pode ser facilmente resolvido, se tivéssemos telhados que refletissem a energia solar de volta para o céu, em vez de absorvê-lo.
p "Esta tinta não reflete apenas a maior parte da luz solar para evitar o superaquecimento, mas também se resfria mais frio do que o ar ao seu redor, mesmo sob luz solar direta, "Xiangyu Li, o primeiro autor do artigo, diz via e-mail. Ele é um pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Tecnologia de Massachusetts que trabalhou no projeto enquanto fazia pós-graduação em Purdue. (Seus co-autores incluem Joseph Peoples, Peiyan Yao e o autor correspondente Xiulin Ruan, um professor de engenharia mecânica em Purdue, que lidera o Laboratório de Conversão e Transporte de Energia em nanoescala da universidade.) p "De algum modo, é efetivamente um ar condicionado sem consumir eletricidade, "Li diz. p A tinta não apenas absorve muito pouca energia da luz solar, mas também emite energia térmica na faixa do infravermelho de volta para a atmosfera, para que viaje para fora e para longe da Terra. "Ambos os efeitos ajudam a reduzir as necessidades de eletricidade ou refrigeração, "Li diz. p Os pesquisadores têm tentado fazer tintas que pudessem ser usadas no resfriamento passivo desde a década de 1970, mas a maioria deles absorveu muita luz solar, para que não forneçam nenhum efeito de resfriamento durante o dia, Li explica. Nos últimos anos, os cientistas também têm explorado tecnologias exóticas para a criação de superfícies refletoras de luz, tais como filmes nanonestruturados multicamadas, mas essas soluções tendem a ser caras e não facilmente escalonáveis para edifícios, de acordo com Li. p Isso fez com que os pesquisadores voltassem a pensar que a melhor abordagem "é na forma de compósito polímero-partícula, que é semelhante à tinta comercial, "Li explica.
Uma câmera infravermelha mostra como uma amostra da tinta branca mais branca (o quadrado roxo escuro no meio) realmente resfria a placa abaixo da temperatura ambiente, algo que nem mesmo as tintas comerciais de “rejeição de calor” fazem. Joseph Peoples / Purdue University p A tinta branca comum não é branca o suficiente para ajudar muito no resfriamento passivo - ela reflete apenas 80 a 90 por cento da luz solar, e realmente fica mais quente ao absorver a luz ultravioleta. Então, a tarefa passou a ser encontrar uma maneira de tornar a tinta branca ainda mais branca. E isso acabou sendo um desafio.
p "Primeiro, tentamos vários materiais com alta lacuna de banda de elétrons para evitar a absorção solar, "Li diz." No entanto, as tintas frequentemente pareciam semitransparentes em espessuras baixas devido à falta de capacidade de refletir a luz solar. Durante nossos estudos anteriores sobre tintas comerciais e modelagem teórica, identificamos que tanto a alta concentração quanto a ampla distribuição de tamanho de partícula eram benéficas. Conforme implementamos essas duas abordagens, vimos a solução de tinta parecer mais branca em comparação com as tentativas anteriores. "
p Como Li explicou em um comunicado à imprensa da Purdue, os pesquisadores analisaram "vários produtos comerciais, basicamente qualquer coisa que seja branca. "Eventualmente, "[w] e descobrimos que usando sulfato de bário, você pode, teoricamente, fazer as coisas realmente, realmente reflexivo, o que significa que eles são realmente, realmente branco. "
p Você pode ter ouvido falar de sulfato de bário antes. É o material que os pacientes médicos tomam em forma de bebida ou comprimido para revestir o esôfago, estômago e intestinos quando eles estão fazendo um exame de raio-X ou tomografia computadorizada, para que os médicos possam ver as áreas doentes ou danificadas com mais clareza, de acordo com MedlinePlus. Como ingrediente de tinta, Li observa, já está amplamente disponível e é seguro para os humanos e o meio ambiente.
p Os pesquisadores usaram uma variedade de tamanhos de partículas de sulfato de bário na tinta, o que permitiu que a tinta espalhasse mais do espectro.
p Eles também tinham que se certificar de que a tinta duraria o suficiente do lado de fora para ser adequada para a pintura de telhados. "Testamos a resistência à abrasão, intemperismo externo de três semanas e um teste de enxágue com água, "Li explica." Todos os três mostraram resultados promissores como testes iniciais de durabilidade. Também testamos a viscosidade, e as tintas podem ser escovadas e secas de forma muito semelhante à tinta comercial. Também pode ser fabricado de maneira semelhante. Nesse trabalho, nós não apenas alcançamos uma tinta superior à tinta comercial, mas também não precisam de equipamentos ou materiais especializados para fabricar, transporte ou aplique a tinta. "
p A tinta ultra-branca é muito semelhante à tinta branca normal, porque a diferença na refletividade, embora significativo em termos de resfriamento, é imperceptível aos olhos humanos. "No papel, temos uma foto de ambas as tintas, que parecem quase idênticos um ao outro, "Li diz.
p A próxima etapa da pesquisa é otimizar a tinta para durabilidade de longo prazo em diferentes tipos de condições climáticas. Ainda não há uma data limite para que esteja pronto para o mercado, portanto, não procure por ele na loja de ferragens local ainda.
Agora isso é interessante O oposto de ultra-branco pode ser Vantablack, o nome da marca para um tipo de revestimento super preto que reflete menos de 1 por cento da luz, desenvolvido por uma empresa inglesa chamada Surrey NanoSystems.
