據外媒報道, 在世界很多地方特別是發展中國家, 對於那裡的人來說空調既不實用也不負擔不起, 為此他們經常會把建築物的屋頂塗成白色以此來反射陽光從而使建築物保持涼爽. 這是一種被稱為被動日間輻射冷卻的方法, 現在, 一種新的類油漆聚合物可以使這種方法變得更加有效.
傳統白色塗料的問題在於, 它通常含有吸收紫外線的顏料, 而這些顏料並不擅長反射較長的太陽波長. 來自哥倫比亞大學的一個研究小組開發出了一種不含這種顏料的材料, 另外這種多孔材料還利用了極小的空氣袋.
這些都是通過一個由聚合物, 溶劑和水組成的透明溶液開始的過程產生, 然後它們被塗抹到一個表面--這個表面可以是屋頂, 建築物的外牆, 水箱或任何其他需要保持涼爽的東西. 隨著溶劑的蒸發, 水在聚合物中形成小水滴. 一旦這些水蒸發, 留下的則是無數微小的氣孔 (如下圖所示) , 它們能讓聚合物呈現出亮白色.
由於它們與周圍聚合物的折射率不同, 陽光所有波長都被這些空隙有效地散射和反射. 在現場測試中, 聚合物塗層可以反射掉超96%的入射陽光, 從而將太陽能加熱降到最低. 此外, 這種材料還表現出了很高的熱放射率, 它能向天空放射約97%的熱量.
在亞利桑那州沙漠氣候的測試中, 這種塗層能將溫度降低6攝氏度, 在孟加拉國的熱帶氣候下則能降低3攝氏度.
如果用戶不想把所有的東西都塗成白色, 那麼可以在該聚合物中加入彩色染料, 而聚合物在很大程度上仍舊能保持其反光特性. 雖然科學家們特別使用了聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VdF-HFP)HP) 聚合物, 但實際上還有其他許多聚合物也都能製作出這種塗層, 進而使得製造商能夠最大限度地發揮生態友好性和生物相容性等因素.
這項研究的首席科學家Yuan Yang表示, 現在是為可持續發展人類開發有前景的解決方案的關鍵時刻, 對於現在找到的這一進展他們感到非常高興.
相關研究報告已發表在《科學》上.
