سفیدترین رنگ جهان نازک‌تر از همیشه و ایده‌آل برای خودرو ساخته شد

محققان حوزه مهندسی مکانیک یک فرمول جدید برای ساخت سفیدترین رنگ جهان ابداع کرده‌اند که موجب نازک‌ و سبک‌تر شدن آن می‌شود و می‌تواند کاربردهایی در زمینه دور کردن گرما از فضاهای مختلف از جمله خودروها داشته باشد.

کد خبر: ۵۱۹۷۵۷

تاریخ: ۱۳ مهر ۱۴۰۱ - ۱۴:۲۴

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از پایگاه خبری فیزیک ، سفیدترین رنگ جهان که در رقابت‌های رکوردهای جهانی گینس امسال مشاهده شد سطوح را به قدری خنک نگاه می‌دارد که می‌تواند نیاز به تهویه هوا را کاهش دهد. اکنون محققان دانشگاه «پردیو» (Purdue) (در ایندیانا آمریکا) که این رنگ را ابداع و تولید کرده‌اند ، یک فرمولاسیون جدید تهیه کرده‌اند که نازک‌تر و سبک‌تر است و برای دور کردن گرما از خودروها ، قطارها و هواپیماها مناسب و ایده‌آل است.

«شیولین روآن» استاد مهندسی مکانیک دانشگاه پردیو و از تولیدکنندگان این رنگ گفت: افراد مختلفی از تولیدکنندگان هواپیما تا معماران تا شرکت‌های تولیدکننده لباس و کشف با من تماس گرفته‌اند و اکثرا دو سوال دارند یکی اینکه درباره خرید این رنگ و دیگری درباره اینکه چگونه می‌توان آن را نازک‌تر ساخت؟

نمونه اولیه سفیدترین رنگ جهان از ذرات نانوی سولفات باریوم برای بازتاب دادن ۹۸.۱ درصدی نور خورشید و خنک کردن سطوح بیرونی به میزان بیش از ۴.۵ درجه سانتی‌گراد استفاده کرد. در صورت پوشاندن سقف (بام خانه) با این رنگ می‌توان فضای خانه را با تهویه کمتری خنک کرد. اما یک مشکل وجود دارد.

به گفته روآن ، برای رسیدن به این سطح از سرمایش تابشی زیر دمای محیطی ما باید لایه‌ای از رنگ را به ضخامت حداقل ۴۰۰ میکرون به کار ببریم. این ضخامت اگر بخواهید یک ساختار مستحکم مانند بام یک خانه را رنگ بزنید خوب است اما در کاربردهایی که اندازه و وزن دقیقی نیاز دارند لازم است که رنگ نازک‌تر و سبک‌تر باشد.

به همین علت تیم تحقیقاتی روآن شروع به آزمایش با مواد دیگر کرد تا بتواند بهتر نور خورشید را پراکنده نماید. جدیدترین فرمولاسیون آنها ماده‌ای است که از نیترید بور (hexagonal boron nitride)که بیشتر در مواد روان‌ساز به کار می‌رود، به عنوان ماده رنگی استفاده می‌کند. این ماده جدید با لایه‌ای ۱۵۰ میکرونی از رنگ تقریبا به همان سطح ۹۷.۹ درصدی بازتاب نور خورشید می‌رسد . نتایج این تحقیق در نشریه Cell Reports Physical Science منتشر شده است.

به گفته «آندریا فلیچلی» دانشجوی دکترا در دانشگاه پردیو ، نیترید بور شاخص بازتابی بالایی دارد که موجب پراکنده سازی شدید نور خورشید می‌شود. دیگر محققان این دانشگاه نیز اقدام به شبیه‌سازی رایانه‌ای برای شناخت و بررسی مزایای ماده جدید کرده‌اند. این محققان می‌گویند که بر اساس مدل‌های رایانه‌ای مشخص شده که این مواد جدید تاثیر بیشتری در بازتاب نور خورشید نسبت به رنگ‌های قبلی دارند.

این رنگ جدید همچنین فضاهای خالی یا منافذ هوا دارد که موجب متخلخل شدن آن در مقیاس نانو می‌شود. این چگالی پایین‌تر در کنار نازکی آن موجب مزیت دیگری می‌شود که همانا کاهش وزن و سبکی بیشتر است. این رنگ جدید  ۸۰ درصد سبک‌تر از رنگ سولفات باریوم است اما همان سطح بازتاب نور را دارد.

«گرین چیو» استاد مهندسی مکانیک دانشگاه یاد شده گفت که این وزن سبک راه را برای همه گونه کاربرد می‌گشاید. این رنگ الان این پتانسیل (یا ظرفیت بالقوه) را دارد که سطوح بیرونی هواپیماها ، خودروها یا قطارها را خنک نماید. هواپیمایی که در روزهای گرم تابستان در حاشیه باند فرودگاه بوده دیگر نیاز نیست سیستم تهویه را برای خنک کردن فضای داخلی کابین هواپیما روشن نماید و این موجب صرفه جویی زیادی در مصرف انرژی خواهد شد. فضاپیماها هم باید تا حد ممکن سبک باشند و این رنگ می‌تواند در ساخت فضاپیماها هم کمک نماید.

این محققان اکنون در حال بحث ها و مذاکراتی برای تولید تجاری این رنگ هستند و مشتاق مشاهده دستاوردهای این رنگ در آینده هستند. به گفته روآن ، بر خلاف سایر متدهای خنک کردن ، این رنگ تمام گرما را به اعماق فضا باز می‌گرداند و این بطور مستقیم موجب خنک شدن سیاره زمین خواهد شد. واقعا حیرت آور است که یک رنگ این همه مزایا داشته باشد.