世界で最も白い塗料は車や飛行機の冷却にも使用されるようになる

白くするのは漂白剤の広告だけの問題ではありません。世界で最も白い塗料を手に入れることは、長年にわたり多くの科学者の目標であり執念でした。光の 98.1% を反射できる技術が得られるまで、ナノテクノロジーに基づくあらゆる種類の技術がテストされました。これは、電気を使用せずに建物を冷却するために使用できるため、特に便利です。たとえ実験ベースであっても、すでに達成されているものです。しかし、この研究を推進する科学者たちはさらに進んで、飛行機や宇宙船を冷却する方法も探したいと考えていました。

その背後にある科学は同じです。世界で最も白い塗料は、そこに届く光の大部分を反射するため、塗料が覆う表面の過熱を防ぎます。問題は、空気力学的構造をペイントし、その構造を維持するには、軽量であることが重要であるということです。そして今まで存在していた絵は存在しませんでした。

このため、この白色塗料を最初に開発したパデュー大学の同じ科学者は、飛行機や宇宙船に使用できる代替塗料を見つけるまで、配合物を軽くする方法を研究してきました。彼らの結果はCell Reports Physical Scienceに掲載されており、実際のところ、それらは非常に有望です。

これは世界で最も白い塗料です

色は存在しません。少なくともそれ自体としてはそうではありません。これらは実際には、表面で反射する光を私たちの目がどのように処理するかによって生じます。すべての光が吸収されると、色は黒に見えます。全部またはほぼ全部が反射すると白になります。最後に、残りの色は、反射および吸収される電磁スペクトルの特定の波長に依存します。

したがって、白は表面に当たる光の大部分の反射によって生じることがわかりました。しかし、実際には100%反映されるわけではありません。白い表面は、自然界に見られるものであっても、高い割合の光を反射しますが、すべてではありません。人工的に設計された白色塗料に関しては、少し前までは最も白い塗料が光の 95% を反射していました。その後、これらのパデュー大学の科学者は98.1％に達しました。

彼らは、硫酸バリウムを添加したアクリルベースを使用することでこれを実現しました。この成分は、顔料を扱う人々にとっては古くから知られている成分です。配合量を増やすほど、結果はより白くなります。しかし問題があり、混合物が飽和状態になり、白い絵の具が乾燥すると脆くなりすぎることがあります。

彼らは、異なるサイズのナノ粒子を使用する解決策を発見しました。ナノ粒子は互いに結合し、より多くの光を反射する不均一な結果をもたらします。しかし、残念ながら、飛行機などの飛行体を冷却するには重すぎます。

飛行機の塗装のソリューション

研究の著者らは、航空機に白色塗料を使用するには、表面に厚さ 400 ミクロン以下の層を塗布できる必要があると観察しました。彼の最初のレシピではこれは不可能でした。しかし、いくつかのテストの後、硫酸バリウムを窒化ホウ素に変更すると、結果がより良好になることがわかりました。反射率が 97.9% に低下したため、多少の反射が失われたのは事実です。しかし、特にこれにより厚さ 150 ミクロンの白いペイントの層ができたことを考慮すれば、損失は些細なものでした。

これが可能となるのは、窒化ホウ素粒子がナノプレートレットとして知られる非常に特殊な構造を持っているためです。これにより粒子がより薄い層にグループ化され、粒子間にエアポケットが残り、より軽量な結果が得られます。実際、この新しい塗料は重さが 80% 軽減されています。

つまり、あらゆるタイプの車両の塗装に最適な配合です。ここでは、飛行機などの航空交通手段だけでなく、電車などの陸上交通手段についても説明します。慣例のようにエアコンをペンギン大会の温度に設定する必要がなく、暑い日でも全員が涼しく過ごすことができました。エネルギーが節約され、乗客もきっと喜んでくれるでしょう。