研究发现：涂料成分微小改变，可反射太阳辐射多达98% 学术资讯

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由加利福尼亚大学洛杉矶分校的材料科学家领导的研究团队证实，使用超白涂料能反射太阳光中，如在屋顶使用这种涂料，降温效果能超过传统的白色涂料，明显地减少花费。

这一发现发表于《焦耳》杂志网页版，实现了建筑在日间被动反射辐射，这也是保持建筑凉爽重要又实际的一步。建筑的被动辐射是一种自发过程，它的表面能反射日光并将热量辐射到空气中，使室内温度低于环境的温度。这能帮助降低室内温度，减少空调使用和二氧化碳排放。

“在炎热的夏日，如果你穿着白色的T恤衫会感觉比穿深颜色更加凉快——这是因为白色能反射更多的阳光，对于建筑物也是同样的原理，”该研究的主要研究、材料科学与工程副教授Aaswath Raman说，“当房顶被漆成白色而不是深色时，房子内部会更加凉快。但是，涂料还有其他作用：它们能以红外线的形式反射热量，这是肉眼无法观察到的。通过辐射降温，建筑会变得更加凉快。”

在中午阳光照射下，研究者开发的超白涂料（标记为EL1,EL3）明显比传统白色涂料（右上角，标记为EL2）更凉。这能帮助建筑节省能多能量。来源：Jyotirmoy Mandal

目前，最好的白色涂料通常能反射大约85%的太阳辐射。剩下的部分会被涂料的化学结构吸收。研究人员发现涂料成分的微小改变，能明显提升反射效率，使得反射的太阳辐射能多达98%。

目前，高阳光反射率的白色涂料由氧化钛制成。这种物质虽然对大多数可见光和近红外线光的反射性很强，但能吸收紫外线和紫光。该材料能吸收紫外光的特性使它能用在防晒霜中，但也会使它在阳光照射下发烫，会阻碍建筑内部保持凉爽。

研究人员尝试用便宜且容易获得的成分代替氧化钛，比如重晶石（一种绘画颜料）和聚四氟乙烯粉末（特氟隆，Teflon）。这些成分帮助涂料反射紫外线。研究人员还改进了涂料的配方，包括降低聚合物粘合剂的浓度，这种物质也会吸收热量。

“在不久后，这种降温染料或就能生产和投入使用，因为这一改进方案在涂料工业的生产能力范围内。”加州大学伯克利分校的博士后Jyotirmoy Mandal说。他也是该项研究的联合通讯作者。

除了这些应用优势外，作者也提出在后续研究中，需要研究下涂料的长期影响，包括这种涂料应用在哪些地区的影响更大，辐射降温技术可能带来的污染影响，以及在全球范围内，它们能否会影响地球自身反射太阳热量的能力。

研究人员还指出许多自治州和政府，包括加利福尼亚州和纽约市，已经开始鼓励新建筑使用降温房顶。“我们希望这项研究工作能激励在未来应用超白染料的举措，不仅仅用于建筑节能，还能减轻城市的热岛效应。如果在全球范围大量使用，甚至为影响气候变化，”从事多年降温材料技术研究的Mandal说，“这需要不同领域专家的合作，比如说光学、材料科学和气象学，以及工业部门和政策方面的专业人员。”

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