Новый подход к краскам

Традиционно все лакокрасочные покрытия, применяемые в промышленности и в быту, имеют своей основной функцией защиту покрываемой ими поверхности от различных вредных воздействий окружающей среды.

Красками и лаками (точнее, лакокрасочными комплексами) уже много десятилетий защищают металлические поверхности от влаги, кислотных осадков и неизбежной коррозии, ими покрывают древесину для защиты от развития процессов гниения, различные лакокрасочные системы применяются для борьбы с накоплением электростатического электричества в нефтяных резервуарах и так далее.

Однако мексиканские ученые из Технологического института Лагуна решили придать традиционной краске совершенно новые функции – они разработали краску, имеющую свойства сверхвысокой восприимчивости и проводимости для тепловой энергии.

Исследователи утверждают, что если покрыть разработанным ими составом металлические трубы, то вода внутри них под воздействием падающих солнечных лучей прогреется до 68 градусов Цельсия вместо обычных 40 градусов (если использовать для этих целей существующие стандартные аналоги), причем для достижения столь высокой температуры, воде требуется протечь (напор остается неизменным) по трубе расстоянием всего в 5 метров.

По словам главы проекта, Сандры Касильяс Боланьос, достичь такого потрясающего эффекта стало возможным благодаря использованию в составе краски специально подобранных исследователями нано-частиц, активируемых при взаимодействии с солнечным светом.

Особый интерес вызывает заявление исследователей о том, что новое покрытие способно нагревать жидкость не только под воздействием прямых солнечных лучей, но также и в пасмурные дни, хотя, разумеется, и до меньшей температуры.

Сообщается, что структура разработанного покрытия имеет трехкомпонентную структуру – три слоя – где каждый из слоев выполняет свою особенную роль.

Внутренний слой покрытия состоит из магнитных нано-частиц титана, основной задачей которых является первичное улавливание и удержание воспринятого тепла. Следующий, внешний слой, сформирован из неких нано-солей вольфрама, обработанных поливиниловым спиртом.

Сверху этот двухслойный «пирог» покрыт слоем меди, которая темнеет после полировки и обеспечивает не только лучшее восприятие, но и удержание тепла внутри структуры.

Разогрев самой структуры происходит следующим образом – наиболее быстро тепловую энергию воспринимают и накапливают нано-частицы титана, после этого прогревается вольфрам и уже в последнюю очередь, медное покрытие.

Немаловажно, что удешевить технологию производства данных теплопроводящих красок помог и именно вольфрам – металл, десятилетиями использовавшийся при производстве всем знакомых лампочек накаливания. Когда вместо вольфрама в аналогичных составах используются более дорогие компоненты, это приводит к существенному удорожанию составов.

Новой покрытие авторами отнесено к классу красок, так как состав специально был разработан таким образом, что сохнет достаточно быстро, а его запах, как утверждается авторами, сравним с запахом краски для волос – то есть, вполне терпимый для обыденного восприятия.

Наносить краску предлагается прямо на поверхность любых труб, по которым протекает вода, которую необходимо подогревать. Работа над проектом ведется уже на протяжении порядка двух лет и наиболее масштабным испытанием стало применение данной краски для целей обогрева большого спорткомплекса, а также всего объема воды, поступающей в бассейн данного спорткомлекса. Сообщается, что применение нового покрытия здесь обеспечивало прогрев всего объема воды до температуры от 26 до 37 градусов Цельсия практически без энергозатрат; затем с помощью насосов горячая вода смешивалась с холодной для получения наиболее комфортной для купания температуры.

По словам авторов проекта сейчас идет процесс получения патента, после чего запланировано начало промышленного производства и вывод продукта на массовый рынок.

Предположительная цена составит порядка 40 долларов за упаковку, что должно сделать продукт весьма конкурентоспособным, в особенности, если удельный расход продукта при обработке окажется достаточно умеренным. В этом случае, помимо очевидной перспективы использования при нагревании воды в обычных домохозяйствах, такая сверхпроводящая краска сможет серьезно повысить эффективность солнечных электростанций, к примеру башенного типа, где солнечная энергия преобразуется в водяной пар.