ابتكار طلاء ثوري لتوفير الطاقة في السيارات والطائرات
طوّر باحثون من جامعة "بيردو" الأمريكية دهانًا أبيض بسماكة 0.127 ميليمتر، ويعكس نسبة 97.9% من أشعة الشمس، وتسمح رقته بتغطية أسطح السيارات والطيارات، نظرًا لوزنه الخفيف المناسب لمتطلبات صناعتها.
وابتكر الباحثون نسخة من الدهان الأبيض العاكس عام 2021، ودخل موسوعة "غينيس" للأرقام القياسية، ولكن النسخة الجديدة أخف وزنًا ورقة وأكثر نصوعًا، إذ بلغت رقة النسخة السابقة 0.4 ميليمتر وبقدرة على عكس الضوء بنسبة 98.1%.
وقال الأستاذ الدكتور شيولين روان، المشارك في الدراسة "حققنا سابقا رقما قياسيا في تبريد حرارة الأسطح المشعة إلى ما دون حرارة الوسط المحيط، من خلال تطبيق طبقة رقيقة من الدهان لا تقل سماكتها عن 400 ميكرون".
وأضاف "ويمكن طلاء أسطح الهياكل الصلبة بها، مثل: الأبنية، ولكن بعض التطبيقات لها متطلبات دقيقة فيما يخص الوزن والحجم؛ ما دفعنا لتطوير دهان رقيق جديد".. وفقًا لموقع ديلي ميل.
ويسبب الضوء ارتفاع حرارة الجسم المسلط عليه، وفي حين يمتص الجسم الأسود جميع الأشعة الكهرومغناطيسية، فإن الجسم الأبيض يعكسها؛ ما يمنع اكتسابه الطاقة الحرارية وارتفاع درجة حرارته.
وتستطيع أنواع الدهان المتوفرة حاليًّا في السوق حجب نسبة 80-90% من الحرارة والضوء. ويأمل روان وزملاؤه أن يساعد الدهان الجديد في محاربة التغير المناخي، من خلال الحفاظ على حرارة الأبنية الداخلية؛ ما يوفر من الطاقة اللازمة لتبريدها.
وأوضح روان "لا يقلل ذلك من المال اللازم فحسب، بل يقلل استخدام الطاقة ويخفض انبعاثات الغازات الدفيئة، وتسمح طريقتنا الجديدة في عكس أشعة الشمس إلى الفضاء؛ ما يبرد كوكبنا".
وأشار الباحثون في دراستهم إلى أن طلاء طائرة بالدهان الجديد يَسمح لها بتوفير كميات كبيرة من الوقود اللازم لتكييف الحجرة الداخلية في أيام الصيف المشمسة.
ويعتمد الدهان الجديد على استخدام مادة صبغية تسمّى "نيتريد البورون السداسي" المستخدم كمادة مبعثرة للضوء الأبيض بفضل خواصها النانوية.
وأظهرت تجارب المحاكاة الحاسوبية أن الصفيحات النانوية الجديدة أفضل من الجزيئات النانوية المسطحة المستخدمة في الدهانات السابقة.
وتفيد البنية النانوية للدهان الجديد بأنها توظف فراغات هوائية لتخفيف وزن الدهان؛ ما يجعل وزنه أقل بنسبة 80% من نسخة الدهان التي حققت رقما قياسيا العام السابق.
وحصل الباحثون على براءة اختراع عن الدهان الجديد، ومن الممكن أن يتوفر قريبًا في الأسواق.
