Os engenheiros da Purdue University são os vencedores da Feira de Ciências Gizmodo de 2023 por fazer as tintas mais brancas do mundo.

A questão

Você pode aumentar a refletividade da tinta para manter os edifícios o mais frios possível – e adaptar essa tinta para uso em coisas como carros e aviões que precisam de material mais leve?

Os resultados

Em 2021, uma equipe de engenheiros da Purdue University anunciou que havia feito a tinta mais branca do mundo, capaz de refletir mais de 98% da luz solar e reduzir bastante a necessidade de ar condicionado nos edifícios. No ano passado, eles criaram uma versão mais leve que poderia ser usada em aviões, espaçonaves e outros veículos, que ainda refletia 97,9% da luz solar com uma aplicação muito fina de tinta.

Por que eles fizeram isso

“Em 2021, publicamos a tinta de sulfato de bário, que ainda é a mais branca já registrada”, disse Xiulin Ruan, professor de engenharia mecânica da Purdue e pesquisador principal do projeto. “Isso é adequado para edifícios e outras infraestruturas estacionárias.”

“Para veículos grandes como aviões comerciais, a tinta não é uma parte insignificante de seu peso”, disse George Chiu, professor de engenharia mecânica em Purdue, cuja pesquisa se concentra na impressão digital. “Na verdade, há uma economia significativa de custos associada à redução de peso. Se você conseguir a mesma propriedade térmica da tinta com uma redução de peso de 80%, isso representará uma economia significativa para a companhia aérea. E a economia de peso se traduz em economia de combustível, o que também contribui para um sistema de transporte mais sustentável.”

“Queríamos buscar abordagens que pudessem melhorar a refletância e, ao mesmo tempo, reduzir o peso da tinta”, disse Andrea Felicelli, estudante de doutorado da Purdue em engenharia mecânica cuja pesquisa se concentra em materiais nanocompósitos.

“Queríamos ver como a forma [plaqueta] realmente afeta o desempenho da tinta”, disse Ionna Katsamba, também estudante de doutorado em engenharia mecânica na Purdue, que se concentrou na modelagem da física por trás das tintas. “Descobrimos que era meio limitado na literatura, as pessoas realmente investigando as formas das nanopartículas e obtendo as propriedades ópticas”.

Por que eles são vencedores

A equipe pegou um conceito antigo – a ideia de tinta branca refletindo a luz do sol para resfriar naturalmente os edifícios – e combinou-o com a nanotecnologia para criar algumas das tintas mais brancas do mundo. A tinta criada em 2021 foi feita com altas concentrações de sulfato de bário, um composto que possui partículas de tamanhos diferentes para ajudar a espalhar a luz do sol. Após esse sucesso, Ruan e seus colegas começaram a descobrir como criar uma versão mais leve. Essa equipe acabou incorporando nitreto de boro hexagonal, que é usado principalmente em lubrificantes e tem uma morfologia única que diminui a densidade do material, para reduzir a espessura e o peso da tinta e manter quase todas as suas propriedades reflexivas. Tintas como essas podem manter edifícios e veículos muito mais frios do que as tintas brancas tradicionais do mercado,

Qual é o próximo

Existem muitas aplicações futuras potenciais para esta tinta, que Ruan diz que está em negociações para comercializar. A equipe está trabalhando para garantir que suas tintas resistam à sujeira, além de explorar a criação de tintas em outras cores que ainda possam refletir quantidades significativas de luz solar. No futuro, Ruan diz que está interessado em usar a nanotecnologia para criar tintas que podem mudar de cor com base nas estações do ano, para manter os edifícios aquecidos no inverno e frescos no verão.

O time

Xiulin Ruan, professor de engenharia mecânica em Purdue; George Chiu, Professor de Engenharia Mecânica e Reitor Assistente para Programas e Parcerias Globais de Engenharia; Ioanna Katsamba, estudante de doutorado em Purdue; e Andrea Felicelli, estudante de doutorado em Purdue.

Fonte: gizmodo 02.03.2023