Redacción NM
La pintura más blanca del mundo ahora es lo suficientemente delgada como para usarse en automóviles, trenes y aviones para mantenerlos frescos, según un nuevo estudio.
La capa ultra blanca, desarrollada en la Universidad de Purdue en Indiana, tiene un grosor de 0,005 pulgadas y refleja hasta el 97,9 por ciento de la luz solar.
Actualmente, las pinturas en el mercado que están diseñadas para rechazar el calor solo reflejan entre el 80 y el 90 por ciento de la luz solar.
Los investigadores crearon una versión anterior de la pintura, que se reveló el año pasado y aparece en la edición de este año de Guinness World Records, pero esta nueva versión es más delgada y liviana.
Investigadores de la Universidad de Purdue han creado una nueva fórmula para la pintura más blanca del mundo, haciéndola más delgada y liviana. En la imagen se muestra la iteración anterior de la pintura del año pasado (izquierda) junto a esta nueva versión, que muestra la diferencia de espesor.
La capa ultra blanca, desarrollada en la Universidad de Purdue en Indiana, tiene un grosor de 0,005 pulgadas y refleja hasta el 97,9 % de la luz solar mientras expulsa el calor infrarrojo.
Solo ahora la pintura del equipo es lo suficientemente delgada como para recubrir vehículos como aviones, que tienen requisitos de peso precisos (foto de archivo)
La iteración de la pintura de 2021 requirió una capa de 0,015 pulgadas (0,4 mm) de espesor para reflejar el 98,1 % de la luz solar, enfriando las superficies exteriores más de 8,1 °F (4,5 °C) por debajo de la temperatura ambiente.
Pero la nueva iteración puede lograr aproximadamente la misma tasa de reflectancia (97,9 por ciento) con una capa de 0,005 pulgadas (0,15 mm).
Esta nueva versión es lo suficientemente delgada para recubrir vehículos como aviones, que tienen requisitos de peso precisos.
‘Para lograr este nivel de enfriamiento radiativo por debajo de la temperatura ambiente, tuvimos que aplicar una capa de pintura de al menos 400 micras [0.4mm] de espesor», dijo la autora del estudio, la profesora Xiulin Ruan de la Universidad de Purdue.
«Eso está bien si está pintando una estructura estacionaria robusta, como el techo de un edificio, pero en aplicaciones que tienen requisitos precisos de tamaño y peso, la pintura debe ser más delgada y liviana».
El profesor Ruan y sus colegas creen que su pintura ayudará en la lucha contra el cambio climático, ya que puede mantener las superficies de los edificios lo suficientemente frescas como para reducir la necesidad de aire acondicionado.
«Esto no solo ahorra dinero, sino que reduce el uso de energía, lo que a su vez reduce las emisiones de gases de efecto invernadero», dijo.
«Y a diferencia de otros métodos de enfriamiento, esta pintura irradia todo el calor hacia el espacio profundo, lo que también enfría directamente nuestro planeta».
Según el equipo, un avión con el nuevo revestimiento no tendría que hacer funcionar el aire acondicionado con tanta fuerza en un día de verano para enfriar el interior, lo que ahorraría grandes cantidades de energía.
La nueva pintura incorpora nitruro de boro hexagonal como pigmento, una sustancia utilizada principalmente en lubricantes.
«El nitruro de boro hexagonal tiene un alto índice de refracción, lo que conduce a una fuerte dispersión de la luz solar», dijo el coautor Andrea Felicelli, estudiante de doctorado de Purdue.
A microescala, las partículas de este material también tienen una morfología única, que los investigadores denominan nanoplaquetas.
En la foto, imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM) de la nueva pintura, que muestran las nanoplaquetas. La pintura también incorpora vacíos de aire, por lo que a nanoescala parece muy porosa.
Un esquema del proceso de fabricación de pintura y una imagen de ejemplo de una muestra pintada (arriba a la derecha)
Las simulaciones por computadora mostraron que las nanoplaquetas son más efectivas para recuperar la radiación solar que las nanopartículas esféricas utilizadas en pinturas refrigerantes anteriores.
La pintura también incorpora vacíos de aire, por lo que a nanoescala parece muy porosa y le confiere una menor densidad, lo que, junto con la delgadez, reduce su peso.
La pintura más nueva pesa un 80 por ciento menos que el poseedor del récord del año pasado hecho de sulfato de bario, pero logra una reflectancia solar casi idéntica.
La nueva pintura, que ha sido detallada en Informes celulares Ciencias físicasestá patentado e incluso podría aparecer pronto en las tiendas.
«Estamos en conversaciones en este momento para comercializarlo», dijo el profesor Ruan. ‘Todavía hay algunos problemas que deben abordarse, pero se están logrando avances’.
Los investigadores creen que este blanco puede ser el equivalente más cercano a algunos de los negros más negros jamás desarrollados.
Xiulin Ruan, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Purdue, sostiene la muestra de su laboratorio de la iteración del año pasado de la «pintura más blanca registrada».
Un producto llamado Vantablack, desarrollado por Surrey NanoSystems, absorbe hasta el 99,965 por ciento de la luz visible.
Sin embargo, en 2019, Vantablack fue mejorado por un equipo en el MITque llevó esto a la tasa de absorción al 99,995 por ciento.
El MIT cubrió un diamante de 1,6 millones de libras esterlinas con la sustancia en un intento por demostrar su negrura, y pareció desaparecer rápidamente.
El material del MIT se fabricó con nanotubos de carbono alineados verticalmente (filamentos microscópicos de carbono) que crecieron sobre una superficie de papel de aluminio grabado con cloro.
