Bariy sulfat dunyodagi eng oq bo'yoqni yaratadi

Purdue universitetining mashinasozlik professori Xiulin Ruan va uning shogirdlari tarixdagi eng oq bo‘yoqni yaratdilar.

 

Purdue universitetining mashinasozlik bo‘limi professori Xiulin Ruan va uning shogirdlari bir paytlar tarixdagi eng oq bo‘yoqni yaratdilar va u hozirda Ginnesning rekordlar kitobiga kiritilgan. Ushbu ultra-oq bo'yoq ko'rinadigan yorug'likning 98,1% gacha aks etishi mumkin va kuchli aks ettiruvchiligi tufayli u hatto bo'yalgan yuzadan infraqizil issiqlikni ham chiqarishi mumkin va mukammal radiatsiya sovutish ko'rsatkichlariga ega.

 

Xiulin Ruan o'z laboratoriyasida qayd etilgan eng oq bo'yoq namunasini ushlab turibdi

 

Oq rang - spektrdagi barcha ranglarni o'z ichiga olgan rang. Bu kundalik hayotimizda biz bilan aloqa qiladigan eng yuqori yorqinlikka ega rang va u ham o'ziga xos rangdir. Uni boshqa ranglar bilan aralashtirib bo'lmaydi. Bu san'at talabalarining bo'yoq qutisidagi eng qimmat va qadrli mavjudotdir. Bundan tashqari, avtomobil buzadigan amallar bo'yoqlari va sanoat qoplamalari orasida nisbatan qimmat.

 

Oq rangning "qiymatini" ko'tarish uchun juda ko'p sabablar bor. Misol sifatida sanoatda keng tarqalgan oq bo'yoqni oling. Boshqa bo'yoqlar bilan solishtirganda, uning rangi ifloslanishlardan aniqroq ta'sir qiladi, shuning uchun uni tozalash jarayoni yanada murakkablashadi. Shu bilan birga, oq bo'yoq osongina oksidlanadi va sariq rangga aylanadi. Qanday turdagi materiallarni tanlash va uning matritsasini qanday barqarorlashtirish ham texnik qiyinchiliklardir.

 

Muxtasar qilib aytganda, bo'yoq qanchalik oq bo'lsa, uni qilish shunchalik qiyin bo'ladi. Ammo olimlar, xuddi odamlar ko'rinadigan yorug'likning 99,9% ni o'zlashtira oladigan eng qora qora "Vanta Black" ni yaratgani kabi, hech qachon yakuniy narsaga intilishdan to'xtamadilar. Bundan farqli o'laroq, oq rangga intilish bilan shug'ullanadigan odam bor. U va uning jamoasi tomonidan olti yildan ortiq mashaqqatli mehnatdan so'ng, u nihoyat buni yaqinda amalga oshirdi. U AQShning Purdu universiteti professori Ruan Xiulin. Yaqinda u o'z jamoasini insoniyat tarixidagi eng oq oq bo'yoqni yaratish uchun boshqargan. Ushbu ultra-oq bo'yoq ko'rinadigan yorug'likning 98,1% gacha aks ettira oladi, shu bilan birga bo'yalgan yuzadan infraqizil issiqlik chiqaradi va mukammal radiatsiya sovutish ko'rsatkichiga ega.

 

Infraqizil kamera eng oq rangli bo'yoq namunasi (o'rtadagi to'q binafsha rangli kvadrat) taxtani atrof-muhit haroratidan pastroq sovutishini ko'rsatadi, bu hatto tijorat "issiqlikni rad etuvchi" bo'yoqlar ham qila olmaydi.

 

Professor Xiulin Ruan 2008-yilda Purdue universitetiga qo‘shilganidan beri energetika va termofizika muhandisligi bo‘yicha tadqiqotlar olib boradi. Yaqinda super oq bo'yoq bo'yicha tadqiqot natijalarini e'lon qilgandan so'ng, u ko'plab ommaviy axborot vositalaridan intervyu oldi va agar bu bo'yoq taxminan 1,{2}} kvadrat dyuymli tomga qo'llanilsa, uyning ichki qismi 10 kilovatt energiya olishi haqida gapirdi. sovutish quvvati, hatto markaziy konditsionerli ko'pgina uylardan ham sovuqroq.

 

Bungacha samarali passiv (radiatsion) sovutishga erishish juda qiyin edi. Hozirgi vaqtda nisbatan ilg'or yechim murakkab ko'p qatlamli tuzilmalarni yoki aks ettiruvchi metall qatlamlarni qo'llashdir, ammo bu ularning ko'plab sohalarda qo'llanilishini cheklaydi. Yana biri boʻyoq orqali passiv sovutishga erishishdir, lekin hozirda qoʻllanilayotgan aksariyat oq boʻyoqlarning aks ettirish qobiliyati hali ham 80%-90% oraligʻida va past aks ettirish sirtni salqin saqlashni qiyinlashtiradi. Bu juda qalin bo'yoq qatlamini bo'yashni talab qiladi, bu nafaqat isrofgarchilik, balki qattiqlashishi ham juda oson va uni qo'llash doirasi tor va faqat ma'lum ob-havo sharoitida ishlashi mumkin.

 

Ushbu muammoni hal qilish uchun tadqiqot guruhi 95,5% aks ettiruvchi kaltsiy karbonat asosidagi oq qoplamani ixtiro qildi. Endi ular ixtiro qilgan bariy sulfatga asoslangan yangi nanokompozit ultra-oq qoplama, shubhasiz, passiv sovutish texnologiyasining rivojlanishiga ko'proq yordam berdi. Ularning maqolasi "American Chemical Society Applied Materials & Interfaces" jurnalida muqovali maqola sifatida chop etilgan.

 

"Oqartirish" sirlari

Ushbu o'ta oq bo'yoq ikkita oqartiruvchi "sirga" ega. Ulardan biri bo'yoq matritsasiga qo'shilgan bariy sulfatning yuqori konsentratsiyasi. Ushbu birikma yuqori elektron tarmoqli bo'shlig'iga, quyosh nurlarining past singishiga va yuqori aks ettirishga ega. Ko'pincha mustahkamlikni o'zgartirish uchun plomba sifatida ishlatiladi va ba'zi oq bo'yoqlarga qo'shiladi. Bundan tashqari, u oqartiruvchi vosita sifatida ishlatilishi mumkin va fotosurat qog'ozi va kosmetikaga qo'shilishi mumkin.

Tadqiqotchilar bozorda ko'p miqdordagi oq narsalarni sinab ko'rdilar va bariy sulfat qo'shilishi haqiqatan ham ob'ektning aks ettirish qobiliyatini sezilarli darajada oshirishi mumkinligini aniqladilar, ya'ni u oppoq ko'rinishga ega bo'ladi; ikkinchisi - bo'yoq ichidagi bariy sulfat zarralari turli o'lchamlarda bo'lib, katta zarracha hajmi dalgalanma diapazoniga ega. Har bir zarrachaning yorug'lik tarqalish darajasi uning zarracha hajmiga qarab o'zgarib turadi, shuning uchun bo'yoq ichidagi zarrachalarning zarracha o'lchamlari oralig'i qanchalik katta bo'lsa, bo'yoq shunchalik ko'rinadigan yorug'lik tarqalishi mumkin.

Yuqori konsentratsiyali va turli zarracha o'lchamdagi ushbu ikki "sir" ning superpozitsiya effekti bu yangi bo'yoqni juda yuqori aks ettirish qobiliyatiga ega qiladi. Albatta, bariy sulfat konsentratsiyasi juda yuqori bo'lishi mumkin emas. Yuqori konsentratsiya bo'yoqni oqartirishga yordam bergan bo'lsa-da, juda yuqori konsentratsiya ham bo'yoqni quritgandan keyin yorilish yoki tozalash ehtimolini oshiradi, bu esa foydalanuvchi tajribasiga katta ta'sir qiladi.

 

Konditsionerni almashtiring

Hammamizga ma'lumki, oq yorug'lik murakkab rangli yorug'likdir va shaffof bo'lmagan ob'ekt yorug'likning turli ranglarini o'zlashtiradi va bir xil rangdagi yorug'likni aks ettiradi, shuning uchun oq ob'ektlar yuqori aks ettirish qobiliyatiga ega. Oq bo'yoq tomni bo'yash uchun ishlatilsa, u quyoshning yorqin issiqligini katta darajada aks ettirishi mumkin, bu radiatsiya issiqlik o'tkazuvchanligini va konveksiya issiqlik uzatishni samarali ravishda kamaytiradi.

2010-yilda Geophysical Research Letters jurnalida oʻtkazilgan tadqiqotga koʻra, agar shahardagi uylarning tomlari ideal oq boʻyoq bilan boʻyalgan boʻlsa, kompyuter simulyatsiyasi shuni koʻrsatdiki, bu issiqlik orolining taʼsirini 33% ga kamaytirishi mumkin. shahar harorati 0,4 darajaga ko'tariladi va xona ichidagi haroratni sezilarli darajada pasaytiradi, shu bilan konditsionerlardan foydalanish tezligini pasaytiradi va energiyani tejash va emissiya maqsadiga erishadi. kamaytirish.

 

Hajmi konsentratsiyasi 60% bo'lgan bariy sulfat-akril kislotali kompozit qoplamaning mikro tuzilishi

 

Purdue universiteti tomonidan ishlab chiqilgan bo'yoqning aks ettirish qobiliyati oddiy tijorat bo'yoqlariga qaraganda ancha yuqori, ya'ni u yaxshiroq sovutish effektiga ega. Tadqiqotchilar ochiq havoda bo'yoqning sovutish ko'rsatkichlarini tekshirish uchun termojuft yuqori aniqlikdagi haroratni aniqlash moslamasidan foydalanganlar. Namoyish eksperimentida bu bo'yoq turli muhitlarda ishlatilishi mumkin. Kechasi, u bo'yalgan sirtni atrofdagi haroratdan 11 daraja pastroq qilishi mumkin va peshin paytida kuchli quyosh nurida, u ham sirtni atrofdagi muhitdan 5 daraja pastroq sovutishi mumkin. Keyingi tajribalarda tadqiqotchilar qishning sovuq muhitida ham (sinov harorati taxminan 6 daraja edi), u hali ham namunaning sirtini 10 darajaga kamaytirishi mumkinligini aniqladilar, bu bo'yoqning mukammal aks ettiruvchi sovutish ko'rsatkichiga ega ekanligini isbotladi.

 

Purdue universiteti tadqiqotchilari Xiulin Ruan va Jozef Xalqlar infraqizil kamera yordamida uyingizda oq bo‘yoq namunalarining sovutish ko‘rsatkichlarini solishtirishadi.

 

Aslida, bu yangi turdagi ultra-oq bo'yoq dastlab tadqiqot guruhining injiqligidan kelib chiqqan. Dastlab ular uyni sovutish uchun an'anaviy konditsionerlarni almashtirish uchun ultra-oq bo'yoqdan foydalanishni xohlashdi. Shundan so'ng, ular 1970-yillarda ishlab chiqilgan radiatsion sovutuvchi bo'yoq asosida ko'plab yaxshilanishlarni amalga oshirdilar va olti yildan ortiq nisbatlar bo'yicha tadqiqotlar va tajribalar o'tkazdilar. Bo'yoqning asosiy materialini tanlash uchun ular dastlab 100 dan ortiq turli xil materiallarni ko'rib chiqdilar. Ko'plab tajribalardan so'ng ular asta-sekin diapazonni 10 tagacha toraytirdilar. Shundan so'ng ular ushbu 10 ta materiallar guruhining har biri uchun 50 ta turli formulalarning o'zaro sinovlarini o'tkazdilar.

 

Dastlab ular kaltsiy karbonat asosidagi oq bo'yoqni olishdi, ammo kaltsiy karbonat kislotali yomg'ir kabi ekstremal ob-havoda reaksiyaga kirishishi va bo'yoqning yomonlashishiga olib kelishi mumkin, shuning uchun ular bariy sulfat asosidagi bo'yoqni ishga tushirdilar va kompleks uchun bo'yoqning barqarorligini ayniqsa optimallashtirdilar. tashqi muhit va nihoyat 60% hajmli konsentratsiyali bariy sulfat-akril kislota kompozit bo'yoq formulasini tanladi. Bu shuningdek, kaltsiy karbonat kislota va gidroksidi qarshilikda bariy sulfat kabi yaxshi emasligini ko'rsatadi.

 

Professor Xiulin Ruanning aytishicha, ular ixtiro qilgan yangi bo'yoq turi hozirda qo'llanilayotgan boshqa tijorat oq bo'yoqlardan aks ettirish, sovutish ko'rsatkichi va barqarorligi jihatidan ustundir. Shu bilan birga, uning ishlab chiqarish jarayoni oddiy tijorat bo'yoq jarayonlariga mos keladi va narxi nazorat qilinadi. Shu sababli, bu bo'yoq kosmik sovutish xarajatlarini kamaytirish, shahar orollari ta'siriga qarshi kurashish va kelajakda global isishni yumshatishda keng qo'llash istiqbollariga ega. BBCga bergan intervyusida u ham shunday dedi: "Biz juda qo'pol hisob-kitob qildikki, iqlim o'zgarishiga qarshi kurashda rol o'ynashi uchun yer yuzasining atigi 1 foizi (ehtimol, aholi yashamaydigan hududlardagi ba'zi jinslar) bu bo'yoq bilan qoplangan bo'lishi kerak. ma'lum darajada".

 

Yunfu Hongzhi New Materials Co., Ltd kompaniyasining cho'ktirilgan bariy sulfatiga e'tibor bering.

Yunfu Hongzhi New Materials Co., Ltd. o'rtacha zarracha hajmi 30 nanometrdan 10 mikrongacha bo'lgan turli xil cho'kindi bariy sulfat mahsulotlarini ishlab chiqarish qobiliyatiga ega bo'lib, moslashtirilgan mahsulotlar va xizmatlarni taqdim etishga qaratilgan. Shuni ta'kidlash kerakki, biz mijozlar ehtiyojlariga ko'ra mahsulotlarga turli xil sirt ishlov berishni amalga oshirishimiz mumkin.

 

Professor Xiulin Ruan jamoasining tadqiqotlariga asoslanib, bariy sulfat dunyodagi eng oq bo'yoqni yaratadi, bu Yunfu Hongzhi New Materials Co., Ltd.ning cho'ktirilgan bariy sulfati qoplama ilovalarida funktsional qo'shimcha sifatida muhim rol o'ynashini ko'rsatadi. Bariy sulfat yuqori oqlik va kislota va gidroksidi qarshilikka ega. U turli xil zarracha o'lchamdagi kukunlarni birlashtirish orqali ishlab chiqariladi, bu qoplamani eng keng spektrli tarqalishga olib kelishi va eng yuqori aks ettirishga yordam beradi. Bu issiqlik aks ettiruvchi qoplama deb ataladi.

 

Yunfu Hongzhi New Materials Co., Ltd muhandislari, shuningdek, zarralar orasidagi bo'shliqlarni kamaytirish va aks ettirishni yaxshilash uchun bariy sulfatning yuqori konsentratsiyasini va bariy sulfatning turli zarracha o'lchamlari kombinatsiyasini qo'shib, past yog'ni singdirish qiymati tufayli ko'proq qo'shilishi mumkinligini aytdi. bariy sulfat. Bizning cho'kma boriy sulfatimiz tor zarracha hajmi taqsimotiga va bir xil zarrachalarga ega. Ta'sir turli zarracha o'lchamlari kombinatsiyasi orqali yaxshiroq bo'ladi. Ultra oq bariy sulfatimiz yuqori porlashni talab qiladigan qoplamalarda juda mashhur va Extinction bariy sulfat ham mat va yarim mat qoplamalarda o'ziga xos xususiyatlarga ega.

 

 

Professor Xiulin Ruan jamoasi nafaqat arxitektura qoplamalarida, balki avtomobillar, samolyotlar va kosmik kemalar uchun buzadigan amallar bo'yoqlarida ham katta yutuqlarga erishdi. Bariy sulfat qattiq tarkibni oshirishi va VOCni kamaytirishi mumkin, bu konditsioner iste'molini kamaytirishga yordam beradi va bu konditsioner tizimlar yoqilg'i iste'mol qilganligi sababli, u ham benzinni tejashga yordam beradi. Qoplama ilovalarida, funktsional material bo'lgan cho'kma bariy sulfat qo'shilishi, ichki konditsionerga bo'lgan ehtiyojni kamaytirish uchun sirtni etarlicha salqin tutib, global isishga qarshi kurashishi mumkin.