最白的白油漆來了
在擁有「最黑的黑色」後,如今美國普渡大學(Purdue University)的科學家開發出一款號稱是「全球最白的白色油漆」,有望成為日後城市高樓大廈節能、甚至是人類對抗氣候變遷的秘密武器。
98%陽光通通都反射
從實驗數據來看,這款白色的油漆可以反射 98%的陽光,遠勝市面上其他主打反射陽光油漆的 80%-90%。數字看起來雖然沒有差很多,但主導這項研究的美國普渡大學機械工程系的教授阮修林說道:「這很重要,因為反射率每增加 1%,就意味著每平方公尺可以少吸收太陽 10瓦的熱能。」
阮修林教授還提到,它所開發的油漆不只能減少油漆吸收太陽的熱能,還能將吸收的熱能間接送回太空,減輕都市的熱島效應。
秘密就是...硫酸鋇
去年 10月,阮修林教授就曾經以碳酸鈣為原料,開發出一款足以反射 95.5%太陽光的白色油漆,但在新開發的油漆裡,碳酸鈣的角色已經被硫酸鋇(Barium sulfate,BaSO4)取而代之。
硫酸鋇並不是一種十分罕見的化學物質,部分美妝產品、相片紙中都有用到它。阮修林教授解釋,他的油漆正是用上了高濃度、大小各異的硫酸鋇微粒,可以反射不同顏色、不同波長的太陽光,創造出驚人的數據。
降溫成效驚人
研究人員在戶外實驗得出的數據顯示,即使是在中午陽光直射的環境下,這款油漆依然能使覆蓋區域比環境溫度還要少上攝氏 4度左右;如果是在夜晚,降溫效果甚至能達到比環境溫度少攝氏 11度左右。
還能更白一點?
更驚人的是,這款已經很白的白色油漆理論上還能「更白一點」,只是這麼做也會犧牲這款油漆的實用性。
阮修林教授實驗室的博士生李翔宇(Xiangyu Li,音譯)解釋道:「雖然進一步提高硫酸鋇的濃度確實能讓這款油漆更白,但你沒法提高太多。濃度越高,油漆漆上後就越容易破裂、甚至是剝落。」
把房屋漆白不是新招數
在熱帶地區,人們將房屋漆成白色的作法已經行之有年。在有越來越多城市師法熱帶地區的做法,推廣將屋頂漆成白色,以及有越來越多科學家投入開發新油漆的背景下,未參與研究的英國劍橋大學光學專家謝爾特爾(Lukas Schertel)很看好阮修林教授油漆的發展,相信如果未來全球願意大規模使用,它將有望減少人類消耗的能源總量,並且進一步減緩氣候變遷。
減少了溫度,卻惡化了都市空氣品質?
與此同時,也有一些專家提出了他們對這款油漆的疑慮。美國勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的熱島效應小組專家列文森(Ronnen Levinson)便舉例,指出紫外線在被反射後,很可能會因此而與空氣中的氮氧化物等物質起反應,反而危害了都市的空氣品質。
只要1%的地球漆上「最白的白色油漆」...
不過,阮修林教授自己依舊很看好這款油漆的發展前景,他說:「我們自己也做了粗略的估計,如果地球有 1%的面積漆滿了這款油漆,產生的效果將有助於改變氣候變遷的趨勢。」
而現在,擋在人類大規模使用這款油漆面前的挑戰只剩一個:量產。
量產正在進行中
阮教授表示,研究團隊已經與廠商展開合作,尋求在市面上量產、推出這款油漆的可能,希望讓這款油漆的價格和現有油漆差不多——從某方面來看,此舉或許也能避免這款「最白的白色油漆」,走上與「最黑的黑色」一樣的道路。
被獨佔的黑色 只有少數人能用
人類現有最黑的黑色,是由英國藝術家卡普爾(Anish Kapoor)和英國薩里奈米系統公司(Surrey NanoSystems)共同開發出的「奈米碳管黑」(Vantablack),號稱能吸收 99.96%的光。
當年,卡普爾並沒有像阮修林教授的團隊一樣尋求將「奈米碳管黑」量產,反而與薩里奈米系統公司簽訂契約、拿下該物質的排他權(exclusive right),引來眾多網友、藝術家的批評。
英國藝術家辛普爾(Stuart Semple)甚至在一氣之下開發出「最粉的粉紅色」彩色粉末,在網站上供「除了卡普爾以外的所有人」購買。
降低成本是關鍵
劍橋大學的光學專家謝爾特爾教授表示,阮修林教授的團隊在開發當下,就已經選用了「相對好取得」的原料,但是想要成功商業化、甚至到人人都能負擔得起的程度,仍取決於廠商降低生產成本的能力。
「最黑的黑色」VS「最白的白色油漆」
倒是在全新的白油漆上市以前,阮修林教授表示已經有博物館聯繫他,提議要將「奈米碳管黑」與他的油漆放在一起展示。阮修林教授並沒有透露是否答應博物館的要求,但是在奈米碳管黑的使用上斤斤計較的薩里奈米系統公司已經表示,他們不會反對博物館的提議。
「我們會將博物館的提議視為給所有對極端光明、黑暗背後的科學與科技感興趣者的教育性展示。」
上線時間:2021/04/20
增修時間:2021/04/21 補充內文