Американские ученые изобрели инновационную краску. По расчетам, она поможет экономить на счетах и снизить выбросы парниковых газов.
Предметы, покрытые новыми красками / ©Yucan Peng et al
На отопление и охлаждение помещений приходится примерно 13% мирового энергопотребления и около 11% выбросов парниковых газов. Исследование Стэнфордского университета (США), опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что в экспериментах с искусственно охлажденной средой новая краска приблизительно на 36% снизила расход энергии на обогрев. В теплых условиях потребление энергии на охлаждение упало почти на 21%.
Смоделировав типичный многоквартирный дом в разных климатических зонах США, специалисты выяснили, что покрытие новой краской наружных стен и крыши позволит снизить общий расход энергии на отопление, вентиляцию и кондиционирование в течение года на 7,4%.
Применяемые сегодня краски с низким коэффициентом излучения (то есть снижающие энергопотери домов) обычно серебристо-серого или стального оттенка. Но такие цвета подходят не всем потребителям, что ограничивает их использование на практике.
У изобретенной в Стэнфорде краски два слоя, которые наносятся отдельно: нижний, отражающий инфракрасное излучение за счет содержания алюминиевого порошка, и верхний, пропускающий ИК-лучи ультратонкий слой с неорганическими наночастицами разных цветов.
Инфракрасная часть солнечного излучения поглощается поверхностями и обеспечивает почти 50% естественного нагрева Земли. Для защиты дома от жары новая краска наносится на наружные стены и крышу. Большая часть ИК-излучения, пройдя через верхний, цветной слой краски, отразится от нижнего и не будет поглощена материалами строения. Для сохранения тепла в доме покрытие используется уже на внутренних стенах. Нижний слой краски, опять же, отразит невидимые глазу инфракрасные волны, которые передают тепло в пространстве.
Исследователи протестировали новую краску восьми цветов: белого, синего, красного, желтого, зеленого, оранжевого, фиолетового и темно-серого. По сравнению с традиционными красками таких же оттенков все они в 10 раз лучше отражали ИК-лучи.
Стэнфордская разработка пригодится не только для покраски зданий. Например, если нанести ее на грузовики и вагоны-рефрижераторы, это позволит сократить затраты на охлаждение при перевозке, а значит, и стоимость транспортировки.
Вдобавок новая краска отличается практичностью. Оба ее слоя имеют водоотталкивающие свойства, что повышает ее устойчивость во влажной среде. По словам исследователей, окрашенные поверхности можно легко очистить влажной тканью или мыть водой. Тесты показали, что эстетические и эксплуатационные качества краски не ухудшились после недельного воздействия высоких и низких температур (плюс 80 и минус 196 градусов Цельсия), а также после пребывания в среде с низкой и высокой кислотностью.
Ученые продолжают дорабатывать краску, совершенствуя состав. Так, планируется более экологичный вариант на водной основе вместо органических растворителей, которые применяют сейчас. Поскольку цвет внешнего слоя может быть самым разным, он подойдет широким кругам потребителей.
