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①白色是一种包含光谱中所有色光的颜色,是日常生活中接触到的明度最高的颜色。它无法用其他颜色调和得到,是美术生颜料盒中最贵、最爱惜的存在,也是汽车喷漆、工业涂料中比较贵的一种。
② _______________,以工业界常用的白色涂料为例,与其他涂料相比,白色涂料受杂质的影响更为明显,因此纯化工艺更为复杂;白色涂料容易受到氧化而变黄,选用怎样的材料、如何稳定其基体,也都是工艺上的难点。
③总而言之,越白的涂料越难造。但科学家们从未停止对于极致的追求,就像已经制造出“超级黑”涂层材料“梵塔黑”,能够吸收99.9%的可见光。美国普渡大学的科学家则在追求极致的白,他们经过六年多的努力,创造出了人类史上最白的涂料,能反射高达98.1%的可见光,还能将红外线热量从粉刷表面散发出去,拥有极优的辐射制冷性能。
④此前,要实现高效的被动式(辐射)制冷十分困难。一种方案是采用复杂的多层结构或反射金属层,然而应用领域有限。通过涂料实现被动制冷是另一种方案,但是目前使用的大部分白色涂料,反射率仅有80%~90%,低反射率使得其很难保持表面的凉爽,这就要求粉刷一层很厚的涂料,不仅浪费还极容易板结,而且其适用范围较窄,仅能在某些特定天气条件下发挥作用。
⑤为了解决这一问题,早在2020年10月,该研究小组就发明了一种碳酸钙基的白色涂料,反射率达到95.5%。而现在,他们发明的这种基于硫酸钡的新型纳米复合超白涂料,更大程度地推动了被动式制冷技术的发展。
⑥这种超白涂料有两个变白“秘籍”:其一是涂料基体中掺入高浓度的硫酸钡。这种化合物具有较低的阳光吸收率和高反射率,常作为改变稠度的填充剂,添加在一些白色涂料中;也可以作为增白剂,添加到相纸或化妆品中。其二涂料内部的硫酸钡粒子大小不同,具有较大的粒径波动范围。每个粒子散射光的程度会随粒径大小发生波动,涂料内部粒子越大的粒径范围分布,能够允许涂料散射范围越大的可见光。这两大“秘籍”的叠加效果,使得这种新型涂料获得了极高的反射率。
⑦一项研究显示,如果将城市的房屋屋顶都用理想白色涂料粉刷,可使热岛效应减轻33%,将城市的整体温度降低0.4℃,并显著降低室内温度,降低空调使用率,实现节能减排。
⑧这种新型涂料反射率远高于普通商用涂料,降温效果更加优良。研究人员在室外对涂料的降温性能进行测试,结果显示:这种涂料能适用于多种环境,在夜间能使粉刷后的表面比周围环境温度低11℃,在中午的强烈阳光下,同样可使表面冷却到比周围环境低5℃;即使是在冬天的寒冷环境中,仍能将样品表面降低10℃,证明该涂料具有极为优秀的反射降温性能。
⑨研究人员表示,这种新型涂料,不管是反射率、降温性能还是稳定性,都优于目前使用的其他商用白色涂料,制造工艺也与普通商业涂料工艺相兼容,成本可控。因此,这种涂料未来在降低空间制冷成本、对抗城市热岛效应、缓解全球变暖等方面具有广阔的应用前景。研究人员认为,只需要用这种涂料涂1%的地球表面(也许就是一些无人区的岩石),就可以一定程度起到对抗气候变化的作用。
A
曾经在某些无人区进行试验
B
借鉴了反射金属层的制冷思路
C
前期研究早在2010年就已开始
D
使用反射率超高的原料来研制涂料
正确答案 :D
解析
A项,文段未提及“无人区”,无中生有,排除;B项,根据“此前,要实现高效的被动式(辐射)制冷十分困难。一种方案是采用复杂的多层结构或反射金属层,然而应用领域有限”“而现在,他们发明的这种基于硫酸钡的新型纳米复合超白涂料,更大程度地推动了被动式制冷技术的发展”可知,文段未提及“普渡大学的研究借鉴了反射金属层的制冷思路”,排除;C项,根据“为了解决这一问题,早在2020年10月,该研究小组就发明了一种碳酸钙基的白色涂料,反射率达到95.5%”可知,普渡大学的研究是在2020年开始的,而非2010年,排除;D项,根据“早在2020年10月,该研究小组就发明了一种碳酸钙基的白色涂料,反射率达到95.5%”可知,其使用的是反射率超高的原料,表述正确,当选。故本题答案为D项。
文段出处】《最白的白色涂料有多白》
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