La peinture la plus blanche du monde est désormais suffisamment fine pour recouvrir et refroidir les voitures, les trains et les avions
Alors que le monde se réchauffe de plus en plus, les îlots de chaleur urbains sont devenus une grosse préoccupation. La chaleur est en fait la première cause de décès liée aux conditions météorologiques, faisant davantage de victimes chaque année que les inondations, les tornades ou les ouragans. C’est pourquoi il est primordial de trouver des solutions pour faire baisser la température des bâtiments, de jour comme de nuit, afin de permettre aux humains de se rafraîchir et de s’hydrater.
C’est dans cet esprit qu’en 2021, des chercheurs de l’université Purdue (États-Unis) ont dévoilé la peinture la plus blanche au monde, qui réfléchit jusqu’à 98,1 % de la lumière du soleil, reflétant la chaleur infrarouge et la renvoyant dans l’espace. Cette peinture, plus blanche que la neige vierge, est censée recouvrir les bâtiments et les refroidir jusqu’à 4,5 °C en dessous de la température ambiante. Mais développer cette peinture est une chose, la rendre utilisable en est une autre.
Récemment, les chercheurs ont modifié leur formule pour rendre la peinture plus fine, ce qui la rend applicable dans des situations pratiques. La peinture originale déposait une couche épaisse de 0,4 millimètre, ce qui est parfait pour les structures stationnaires comme les bâtiments où la taille et le poids d’un revêtement n’ont pas d’importance, mais cela devient un problème lorsqu’on envisage de l’appliquer aux voitures et aux avions.
La dernière formulation fabriquée à Purdue est près de trois fois plus fine et permet d’obtenir pratiquement la même réflectance solaire avec une couche de peinture de seulement 0,15 millimètre.
L’itération précédente (à gauche) nécessitait une couche de 0,4 millimètre d’épaisseur pour obtenir un refroidissement par rayonnement sub-ambiant. La nouvelle formulation permet d’obtenir un refroidissement similaire avec une couche de seulement 0,15 millimètre d’épaisseur. (Université Purdue/ Andrea Felicelli)
La peinture originale et la peinture “hyperblanche” modifiée contiennent toutes deux du sulfate de baryum, un produit chimique couramment utilisé pour fabriquer du papier photo et des cosmétiques. Le sulfate de baryum peut rendre les objets très réfléchissants, ce qui signifie qu’ils deviennent très blancs à nos yeux. Mais ce qui rend le sulfate de baryum vraiment spécial, c’est sa capacité à réfléchir également la lumière ultraviolette, ce que la peinture blanche normale ne fait pas. Le produit chimique est mélangé à un solvant acrylique standard, de sorte qu’il peut être fabriqué comme toute autre peinture industrielle.
La nouvelle formulation utilise le nitrure de bore sous forme de “nano-plaquettes” hexagonales, plutôt que les nanoparticules sphériques utilisées dans la formulation précédente, ce qui réduit considérablement l’épaisseur du revêtement tout en ne sacrifiant que 0,2 % de la réflectivité. En outre, cette formulation est également moins dense, de sorte que le revêtement pèse environ 80 % de moins que la peinture d’origine.
Selon George Chiu, professeur d’ingénierie mécanique à Purdue :
Ce poids léger ouvre les portes à toutes sortes d’applications. Maintenant, cette peinture a le potentiel de refroidir l’extérieur des avions, des voitures ou des trains. Un avion posé sur le tarmac par une chaude journée d’été n’aura pas à faire fonctionner sa climatisation aussi intensément pour refroidir l’intérieur, ce qui permettra d’économiser de grandes quantités d’énergie. Les vaisseaux spatiaux doivent également être aussi légers que possible, et cette peinture peut y contribuer.
Les chercheurs affirment avoir déposé des brevets et s’attendent à ce que les deux formulations soient disponibles dans le commerce dans un avenir proche.
L’étude publiée dans Cell Reports Physical Science : Thin layer lightweight and ultrawhite hexagonal boron nitride nanoporous paints for daytime radiative cooling, et présentée sur le site de l’Université Purdue : World’s whitest paint now thinner than ever, ideal for vehicles.