Группа американских ученых представила необычную разработку — белую краску, которая выглядит, как черная. По оценкам специалистов, такое покрытие позволит ежегодно экономить тысячи тонн топлива.
Всем известно, что летом люди предпочитают надевать светлую одежду, потому что белый цвет хорошо отражает солнечные лучи. Но когда речь заходит о покрытии зданий, эта логика исчезает.
Так, покрытия крыш очень часто делают тёмно-коричневыми или тёмно-зелёными, нередко встречаются и другие тёмные цвета. Учёные посчитали, что повышение коэффициента отражения крыши, к примеру, с 20% (обычная серая краска) до 55% (обычная «почти белая» краска), сократило бы расход энергии на кондиционирование на 20%.
Проблему «неправильных» крыш попыталась решить группа ученых из США. В этой стране, как и во многих других, кондиционеры дают ощутимую долю в национальном потреблении энергии.
И даже в холодной России никто не отказался бы сократить свои счета за электричество, которое тратится летом. Исходя из этого, специалисты из лаборатории Беркли (Berkeley Lab) несколько лет назад приступили к поиску выхода из ситуации.
Самое простое решение, то есть — покрасить крыши в белый цвет, для американцев оказалось неприемлемым. Не захотели его принять и жители многих других стран, где также преобладают неэкономичные тёмные крыши.
Выяснилось, что подавляющее большинство потребителей предпочитает покрывать крышу красками ярких тонов — кирпично-красными, темно-зелеными и различными оттенками коричневого или синего.
Изменить привычки миллионов людей практически невозможно, поэтому ученые решили пойти потребителю навстречу и разработали материалы, которые выглядят тёмными, но на деле отражают значительную часть солнечной радиации.
Основное отличие такого покрытия от традиционных состоит в его огромной отражающей способности в ближнем инфракрасном спектре, в котором Солнце излучает более половины своей энергии. В процессе разработки специалисты столкнулись с неизбежными трудностями.
Добавляя разнообразные вещества в краски или иные цветные материалы (например, в пластик или керамическую черепицу), нужно было добиться внешнего сходства с обычными «горячими» покрытиями. Учёным пришлось перепробовать огромное количество сочетаний пигментов, учитывая их влияние друг на друга.
Не менее важно было подобрать их индивидуально к различным цветам и типам покрытий — в этом исследователям помогла специально написанная компьютерная программа, которая анализировала поглощение и рассеивание излучения смесью веществ выборочно, на отдельных узких частотах.
В результате исследований были созданы материалы, которые, внешне не отличаясь от традиционных темных оттенков, отражают в несколько раз больше солнечной энергии.
Кроме этого, ученые разработали технологию изготовления покрытий из этих материалов.
Открытием заинтересовались производители покрытий для крыш по всему миру. Многие из них ввели в свою производственную программу так называемые «холодные-тёплые» материалы.
Холодные — по фактическому нагреву от Солнца, а тёплые — по визуальной тональности цвета. Некоторые промышленники почти полностью перешли на новые краски.
Наиболее проблематичной для ученых стала работа с «мягкой» черепицей — одним из самых популярных покрытий в мире.
Плитки такой черепицы состоят из стекловолоконных листов, покрытых битумом, на который напыляют мельчайшую базальтовую или каменную крошку с красителем. Адаптировать идею инфракрасных пигментов к этим гранулам было непросто.
Однако ученым это удалось, и опытные образцы «мягкой» черепицы с новым покрытием успешной прошли испытания в лаборатории Беркли.
Специалисты отмечают, что плитка выглядит темной, даже совершенно черной, но в плане отражения энергии является абсолютно «белой».
Наиболее впечатляет перемена, произошедшая с чёрным цветом. В варианте обычной краски он отражает лишь 4% солнечного излучения, а с новыми пигментами — 41%.
обсудить на форуме