วิศวกรจาก ม. ดังสหรัฐฯ คิดค้นสีขาวที่สุดในโลกสูตรใหม่ ใช้บนอากาศยานได้สำเร็จ

ช่วงปีที่ผ่านมา วิศวกรจากมหาวิทยาลัยเพอร์ดู (Purdue) ในสหรัฐฯ ใช้ความสามารถทางวิศวกรรมวัตถุ สร้างสีที่ขาวที่สุดในโลกออกมา โดยสีดังกล่าวมีความสามารถสะท้อนแสงอาทิตย์ได้ถึง 98% นอกจากนั้นยังเหมาะกับอาคารที่ต้องการลดการใช้พลังงานเป็นอย่างมาก และปัจจุบัน ทีมวิศวกรได้ปรับแต่งสูตรและผลิตสีขาวพิเศษรุ่นที่บางและเบากว่า โดยเผยว่า ปรับแต่งมาเพื่อแนวคิดในการใช้บนรถยนต์ รถไฟ และเครื่องบินโดยเฉพาะ

สำหรับสีขาวอัลตราไวท์ (Ultra White) แบบดั้งเดิม คงความสามารถสะท้อนแสงแดดจากแบเรียมซัลเฟต ส่วนผสมทางเคมีที่ใช้ในกระดาษในอุตสาหกรรมถ่ายภาพ และอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง โดยมีการนำเอาแบเรียมซัลเฟตมาผสมในรูปแบบของอนุภาคขนาดต่าง ๆ ที่มีความสามารถในการสะท้อนแสงแตกต่างกัน และทำให้สีอัลตราไวท์สะท้อนสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ที่สาดเข้ามาได้มากขึ้น 

ที่มาของรูปภาพ Purdue University

และด้วยพลังการสะท้อนถึง 98.1% สีขาวอัลตราไวท์จึงมีค่าการสะท้อนแสงมากกว่าสีทั่วไปที่จำหน่ายในท้องตลาด ซึ่งมีการสะท้อนแสงอยู่ที่ 80-90% และในขั้นตอนการทดสอบพื้นผิวภายนอก ทีมงานพบว่า สีอัลตราไวท์ สามารถลดอุณหภูมิลงได้มากเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ และอาจระบายความร้อนได้เทียบเท่ากับเครื่องปรับอากาศทั่วไป แต่อย่างไรก็ตาม วัสดุนี้ยังมีข้อบกพร่องอยู่

เสี้ยวหลิน เหริน (Xiulin Ruan) หนึ่งในผู้พัฒนาสีอัลตราไวท์ เผยว่า "เพื่อให้การระบายความร้อนด้วยการแผ่รังสีในระดับต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อมเป็นไปได้ เราต้องใช้ชั้นสีที่มีความหนาอย่างน้อย 400 ไมครอน ซึ่งไม่มีปัญหาถ้าคุณกำลังทาสีโครงสร้างที่มั่นคงแข็งแรง เช่น หลังคาของอาคาร แต่ในการใช้งานที่ต้องการขนาดและน้ำหนักที่แม่นยำ สีจะต้องบางและเบากว่า”

เหรินและทีมพัฒนา จึงเริ่มคิดค้นสูตรใหม่ โดยส่วนผสมใหม่นี้มีการเพิ่มโบรอนไนไตรด์ในรูปแบบนาโนเพลทเล็ตทรงหกเหลี่ยมลงไป จนสามารถสะท้อนแสงอาทิตย์ได้ถึง 97.9% ซึ่งอาจจะน้อยลงกว่าสูตรดั้งเดิม แต่สามารถใช้ในชั้นสีที่หนาเพียง 150 ไมครอน สีใหม่นี้ไม่เพียงแต่บางลงเท่านั้น แต่ยังมีความหนาแน่นที่ต่ำกว่า ดังนั้นจึงมีน้ำหนักน้อยลงประมาณ 80% อีกด้วย

ด้านจอร์จ ฉิ่ว (George Chiu) ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัยเพอร์ดูกล่าวว่า “ด้วยน้ำหนักที่เบาของสีรูปแบบใหม่มันจึงพร้อมกับการใช้งานทุกประเภท เช่น สีภายนอกของเครื่องบิน สีรถยนต์ หรือสีรถไฟ เครื่องบินที่ทาสีชนิดใหม่นี้สามารถจอดอยู่บนสนามบินในฤดูร้อนโดยไม่ต้องเปิดเครื่องปรับอากาศเพื่อให้ภายในเย็นลง ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานได้มาก และสีชนิดใหม่นี้ยังสามารถใช้กับยานอวกาศที่ต้องการให้มีน้ำหนักเบาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้อีกด้วย"

ปัจจุบันเหล่าผู้พัฒนาสีอัลตราไวท์ได้ยื่นจดสิทธิบัตรเทคโนโลยีเรียบร้อยแล้ว และกำลังหารือเกี่ยวกับการวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ต่อไป

ที่มาของข้อมูล newatlas.com

ที่มาของรูปภาพ Purdue University