La peinture la plus blanche au monde maintenant plus fine que jamais, idéale pour les véhicules

La peinture la plus blanche du monde – vue dans l’édition de cette année de Records du monde Guinness et « The Late Show With Stephen Colbert » – garde les surfaces si fraîches qu’elles pourraient réduire le besoin de climatisation. Maintenant, les chercheurs de l’Université Purdue qui ont créé la peinture ont développé une nouvelle formulation plus fine et plus légère, idéale pour évacuer la chaleur des voitures, des trains et des avions.

« J’ai été contacté par tout le monde, des fabricants d’engins spatiaux aux architectes en passant par les entreprises qui fabriquent des vêtements et des chaussures », a déclaré Xiulin Ruan, professeur de génie mécanique à Purdue et développeur de la peinture. « Ils avaient principalement deux questions : où puis-je l’acheter et pouvez-vous le rendre plus fin ? »

La peinture la plus blanche du monde d’origine utilisait des nanoparticules de sulfate de baryum pour refléter 98,1 % de la lumière du soleil, refroidissant les surfaces extérieures de plus de 4,5 °C en dessous de la température ambiante. Couvrez votre toit de cette peinture et vous pourrez essentiellement rafraîchir votre maison avec beaucoup moins de climatisation. Mais il y a un problème.

« Pour atteindre ce niveau de refroidissement radiatif en dessous de la température ambiante, nous avons dû appliquer une couche de peinture d’au moins 400 microns d’épaisseur », a déclaré Ruan. « C’est bien si vous peignez une structure fixe robuste, comme le toit d’un bâtiment. Mais dans les applications qui ont des exigences précises en matière de taille et de poids, la peinture doit être plus fine et plus légère. »

C’est pourquoi l’équipe de Ruan a commencé à expérimenter d’autres matériaux, repoussant la limite de la capacité des matériaux à diffuser la lumière du soleil. Leur dernière formulation est une peinture nanoporeuse incorporant du nitrure de bore hexagonal comme pigment, une substance principalement utilisée dans les lubrifiants. Cette nouvelle peinture atteint presque la même référence de réflectance solaire (97,9 %) avec une seule couche de peinture de 150 microns.

Leurs recherches ont été publiées dans Rapports cellulaires Sciences physiques.

« Le nitrure de bore hexagonal a un indice de réfraction élevé, ce qui entraîne une forte diffusion de la lumière du soleil », a déclaré Andrea Felicelli, doctorante en génie mécanique de Purdue qui a travaillé sur le projet. « Les particules de ce matériau ont également une morphologie unique, que nous appelons nanoplaquettes. »

Ioanna Katsamba, une autre étudiante au doctorat en génie mécanique à Purdue, a effectué des simulations informatiques pour comprendre si la morphologie des nanoplaquettes offre des avantages. « Les modèles nous ont montré que les nanoplaquettes sont plus efficaces pour faire rebondir le rayonnement solaire que les nanoparticules sphériques utilisées dans les peintures de refroidissement précédentes », a déclaré Katsamba.

La peinture incorpore également des vides d’air, ce qui la rend très poreuse à l’échelle nanométrique. Cette densité plus faible, associée à la finesse, offre un autre avantage énorme : un poids réduit. La nouvelle peinture pèse 80 % de moins que la peinture au sulfate de baryum, mais atteint une réflectance solaire presque identique.

« Ce poids léger ouvre les portes à toutes sortes d’applications », a déclaré George Chiu, professeur de génie mécanique à Purdue et expert en impression à jet d’encre. « Maintenant, cette peinture a le potentiel de refroidir l’extérieur des avions, des voitures ou des trains. Un avion assis sur le tarmac par une chaude journée d’été n’aura pas à faire fonctionner sa climatisation aussi fort pour refroidir l’intérieur, économisant ainsi de grandes quantités d’énergie . Les engins spatiaux doivent également être aussi légers que possible, et cette peinture peut en faire partie. »

Quant à cette autre grande question – où puis-je acheter la peinture ? — explique Ruan. « Nous sommes actuellement en discussion pour le commercialiser », a-t-il déclaré. « Il reste encore quelques problèmes à résoudre, mais des progrès sont en cours. »

Quoi qu’il en soit, ces chercheurs de Purdue attendent avec impatience ce que la peinture pourrait accomplir. « L’utilisation de cette peinture aidera à refroidir les surfaces et réduira considérablement le besoin de climatisation », a déclaré Ruan. « Cela permet non seulement d’économiser de l’argent, mais également de réduire la consommation d’énergie, ce qui réduit les émissions de gaz à effet de serre. Et contrairement à d’autres méthodes de refroidissement, cette peinture rayonne toute la chaleur dans l’espace lointain, ce qui refroidit également directement notre planète. C’est assez étonnant qu’un la peinture peut faire tout cela. »

Source de l’histoire :

Matériel fourni par Université Purdue. Original écrit par Jared Pike. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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