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最近，减缓气候变化的进展往往来自涂料制造商的实验室。从能擦洗空气的高科技涂料到能自我清洁或产生太阳能的涂料，很快你就可以用你的滚筒做更多的事情，而不仅仅是增加颜色。以下是高科技涂料的最新发展概况。
空气净化涂料
空气污染仍然是一个难以控制的令人烦恼的健康危害。来自汽车尾气和其他商业来源的化学物质充满肺部，渗入我们的血液，导致疾病。意大利米兰的Airlite涂料。这家制造商开发了一种通过光化学反应中和污染物来净化空气的涂层。该公司解释说，他们的产品产生“电子浓度”，与氧气和空气中的水蒸气相互作用。这些电子产生的负离子附着在常见的污染物上。负电荷使污染物颗粒附着在带正电的表面，如涂有Airlite涂料的墙壁上。
该公司测试罗马翁贝托隧道里的材料。这条通道是从美丽的西班牙广场到国家大道的捷径。为了缓解交通而修建的这条隧道，很快就成为了首都污染最严重的地方之一。在大约十年前的一次演示中，Airlite公司对隧道进行了涂覆。该公司表示，隧道没有进行任何维护，仍然是白色的(干净的)，罗马大学的测试显示，隧道内的污染物减少了接近51%。
在家庭附近，制造商已经开发出承诺净化家庭空气的涂料。Sherwin Williams的SuperPaint配备了一种空气净化技术，该公司表示，通过减少来自地毯、橱柜和织物等潜在来源的挥发性有机化合物(VOC)水平，有助于改善室内空气质量。我看了又看，但找不到关于油漆如何隔离或中和的解释……
11日评论
这种超白涂料的描述在技术上是不正确的。热红外(远红外)的发射不是一个反射过程。这是一种热辐射，就像一个人站在滚烫的柴炉旁，会受到来自炉子表面的辐射的加热，只是工作时温度较低。颜料辐射到天空是因为天空比实际温度要低。这也是同一位作者在最近的另一篇文章中所错误描述的现象。
查理，如果你向下滚动评论的话，我找到了一个专家，可以让这两个系统的物理，白色油漆和太阳能冷却系统更加具体化。感谢您的评论，因为它们促使我深入挖掘并找到正确的信息。
亲爱的查理，这篇文章的重点是说，许多令人兴奋的新发展与涂料有关。你指的具体句子是:“它反射98%的太阳辐射，同时输出(反射)产生热量的红外线。”我承认这种说法不清楚。红外线的反射防止油漆表面吸收这种频率和加热。人们理解反射，不太容易理解发射这个词。作者试图使用简单的语言来理解，即使在技术上不准确。我不会假装在写科学论文。但在您对太阳能冷却的文章发表评论之后，我写信给文章中描述的产品的开发人员，请他们对您的观察做出回应。不幸的是，他们没有回复我的邮件和电话。我试过了。 Here too, I just wrote to Dr. Ruan, developer of the super-white paint, asking about the sentence you critique. If he replies, I will post his comments. Your observations are always welcome, and if I can respond with good information, I always will. In this case, the Purdue University press release about the paint says it “repels infrared heat from a surface and reflects up to 98.1% of sunlight.” Repel or reflect? To the layman – like me – this is a very subtle distinction.
谢谢你的回复。新闻稿中更详细的句子(https://www.purdue.edu/newsroom/releases/2021/Q3/purdue-record-for-the-whitest-paint-appears-in-latest-edition-of-guinness-world-records.html)说,
阮的实验室创造的配方在发射红外热量的同时，能反射98.1%的太阳辐射。因为这种涂料从太阳吸收的热量比它散发的热量要少，所以涂上这种涂料的表面在不消耗电力的情况下被冷却到周围温度以下。”
这说明了两件事:2.反射太阳辐射;发射红外热量。我想你可能误解了，以为是1。2.反射可见光;反射来自太阳的红外线能量。事实上，它反射的98.1%的太阳辐射包括来自太阳的可见光和红外光。第二个是一个不同的现象。阻止入射的太阳辐射，无论是通过反射它、排斥它，还是把房子建在大橡树的树荫下，都无法使周围环境下的表面降温。这就是为什么第二个过程是必要的，以实现在环境温度以下的咕咕声。 It's OK if you don't understand that second process and can't describe it in technical detail, but it's a mistake to describe it as part of the first feature--the reflection of solar radiation.
我在普渡大学的新闻稿里找不到"排斥"的字眼。也许你有不同的版本?
如果你想帮助理解传热，因为你准备任何未来的文章，请随时联系我。凯利有我的电子邮件。
我很乐意，查理。我努力把技术上的东西弄好——尽管物理需要我所没有的教育水平。我很感激你的帮助，将接受你的帮助。
期待!
普渡大学有一个关于超白涂料开发的播客，深入介绍了这种涂料的工作原理和发明过程。https://youtu.be/BHyC2cwgkSA．阮教授确实区分了太阳光线的反射和发射度。这是微妙的。
我很好奇超白油漆在供暖季节会有什么影响。感觉上(根据我有限的理解)，油漆正在积极地向银河系辐射它的热量，这难道不会在某些气候区产生净反效果吗?
我向从事太阳能冷却和超白涂料技术的研究人员询问，却无法得到答复，于是我求助于一位物理学博士朋友。罗伯特·约翰内斯·怀尔德博士是奥地利因斯布鲁克离子物理和应用物理系的实验物理学家。他很好地阅读了我的两篇文章，并在后面的评论中提供了他的专业知识。我把他的话抄在这里。
“你的读者查理·沙利文似乎基本正确地理解了材料，但仍然缺少一些微妙之处。也许我能说得更清楚些。首先，承认你在关于白色涂料的文章中说“它反射了98%的太阳辐射，同时通过红外线输出(发射)热量”确实更好。
正如沙利文所指出的，这涉及两个过程。光(任何波长或颜色的)照射到材料上会被吸收(引起加热)或反射。第二个独立的过程发生在所有的材料上。如果一种物质有温度(地球上所有的东西都有)，它就会发出辐射，使其冷却。让我们先考虑单波长的光。事实证明，在相同波长下，某物吸收的好坏完全等于它发射的好坏。当光线照射在黑色的物体上时，它的温度会升高很多;当它变热后，它会发出大量的辐射。
然而，这些材料的吸收和发射特性会因不同的波长而不同，这是谜题的一部分。假设一种材料在可见光波段“更黑”(吸收能力更强)，但在热辐射范围内“更白”(反射能力更强，发射能力更弱)。在这种情况下，当太阳照射在它身上时，它吸收的能量会比它释放的能量多，它就会变热。这种情况是现在地球作为一个整体的问题;温室气体造成了这种效应。一种反射可见光而发射热波长光的材料会变得更冷，因为更多的能量被辐射出去而不是吸收。这个机制是一个简单的答案，但另一个微妙的点让事情变得更加困难。
困难来自于我前面提到的一些东西。如果一种材料在某一波长能很好地辐射，那么它在该波长的吸收也很好。所以，让我们选择一种善于反射可见光和善于发射热辐射的材料。这种材料通常不会低于周围空气的温度，因为它周围的空气依次吸收和释放热辐射。来自普渡大学的SkyCool系统和超白涂料研究了空气不能吸收和发射的特定热波长(他们所说的“大气空洞”)，并设计了一种材料，能在这些波长下很好地发射/吸收。换句话说，材料的热辐射未经检查就通过了大气，而大气也不会将辐射反射到面板上。有了这个技巧，确实有可能在空气中冷却到低于环境温度。
这种效果在晚上也会起作用，但是很多材料在晚上也能起作用。但它们往往是黑色的，在白天吸收阳光。棘手的部分是当你试图把高反射率包括在可见范围内，以便冷却工作在白天。
所以，第一篇文章中更准确的表述应该是“系统只在白天产生显著差异”，但这是吹毛求疵。我同意这个标题具有误导性，因为太阳能不是用来制冷的，光也不是空调的来源。然而，这些系统在明亮的阳光下效果最好，在那里ac的使用也是最高的，所以当太阳不在时它们最适合更换冷却装置，这使得结果相似。这些都是很微妙的问题，所以困惑是可以理解的。”
我希望这能有所帮助。
干杯!
(罗伯特野生
这是一个很好的解释，它比我们在其他讨论中讨论的更详细。
考虑到大气辐射回面板或油漆是正确的，这对讨论是有益的贡献。然而，这并不是这种新涂料优于商业白色涂料的主要效果。你可以从普渡大学的技术论文中看到，看他们的涂料和商业涂料的一天的发射率和温度曲线。与此相一致的是，论文中讨论的问题是太阳光谱的反射率和大气窗口范围内的发射率——没有迹象表明，在这两个范围之间的低发射率是他们设计工作的目标。
我可以更详细地讲，并上传光谱的图表，但我不确定是否有人关心，这个描述对于这里的目的来说已经足够详细和准确了。
感谢您到处寻找专家来确认这是如何工作的!
我转发了你的评论，查理。如果怀尔德给我回复，我就贴在这里。
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