Cette image infrarouge montre que le motif P peint avec la peinture à refroidissement radiatif Purdue est beaucoup plus froid que le fond peint avec de la peinture commerciale. Crédits :Xiangyu Li, Doctorant de la School of Mechanical Engineering de Purdue University
Les scientifiques ont développé une peinture blanche qui refroidit en dessous de la température ambiante, même sous la lumière directe du soleil. Leurs recherches, publié le 21 octobre dans la revue Rapports cellulaires Sciences physiques , démontre une technologie de refroidissement radiatif qui pourrait être utilisée dans les peintures commerciales, qui pourrait être moins cher à fabriquer, et qui réfléchit passivement 95,5% de la lumière du soleil qui atteint sa surface dans l'espace. En revanche, Les "peintures de rejet de chaleur" commerciales actuellement sur le marché ne reflètent que 80 à 90 % du rayonnement solaire et ne peuvent pas atteindre des températures inférieures à la température ambiante.
Pendant les mois d'été et dans les régions à climat chaud, la plupart des bâtiments s'appuient sur des systèmes de climatisation conventionnels pour transférer la chaleur de l'environnement intérieur vers l'extérieur. Ces systèmes nécessitent de l'énergie, émettent un excès de chaleur qui transforme les villes en « îlots de chaleur, " et contribuent à la crise climatique. Mais alors que les scientifiques ont cherché à développer des peintures à refroidissement radiatif depuis les années 1970, les peintures développées précédemment n'ont pas été capables de refléter suffisamment la lumière du soleil pour fonctionner de manière viable, alternatives commercialisables aux climatiseurs traditionnels.
"C'est une tâche persistante de développer une solution de refroidissement radiatif sous-ambiant qui offre une forme de peinture à matrice particulaire monocouche pratique et une grande fiabilité, " dit Xiulin Ruan, professeur à la School of Mechanical Engineering de Purdue University dans l'Indiana et auteur de l'étude. "Ceci est essentiel pour une large application du refroidissement radiatif et pour atténuer l'effet du réchauffement climatique."
Pour développer une peinture à refroidissement radiatif commercialement applicable, Ruan et ses collègues ont utilisé des charges de carbonate de calcium, un composé abondant sur terre, au lieu de particules de dioxyde de titane standard, étant donné que les charges ont de grandes bandes interdites (différences d'énergie entre la bande d'électrons de valence et le bas de la bande d'électrons de conduction) qui aident à minimiser la quantité de lumière ultraviolette absorbée par la peinture. Les chercheurs tirent également parti d'une concentration élevée de particules de 60%, qui augmente la diffusion de la lumière du soleil, ainsi qu'une large distribution de taille de particule au lieu d'une seule taille de particule pour une diffusion à large bande efficace.
