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Ils inventent une peinture super-blanche qui reflète 95,5% de la lumière

Crédits : Jared Pike

Un nouveau type de peinture blanche développé par des chercheurs américains serait capable de réfléchir plus de 95% de la lumière solaire. De quoi potentiellement rafraîchir de nombreux bâtiments dépendants de la climatisation.

Tout le monde connaît le Vantablack, ce matériau tellement noir qu’on le croirait tout droit débarqué d’un épisode des Looney Tunes. À terme, ce type de technologie pourrait être utilisé pour améliorer la performance des satellites, mais aussi pour réduire nettement le poids et la taille des systèmes optiques. Ceci dit, à l’inverse, des chercheurs s’attellent depuis plusieurs années à développer des peintures non pas super-noires, mais super-blanches. L’objectif est tout autre : refroidir les bâtiments, pour ainsi limiter leur consommation d’énergie.

Le souci est évidemment climatique. Les vingt dernières années les plus chaudes l’ont en effet été au cours des vingt-deux dernières, et tout porte à croire que la tendance va se poursuivre. Si les climatiseurs ont envahi de nombreux logements, nous permettant de mieux supporter la chaleur, ils n’en restent pas moins très gourmands en énergie.

C’est un fait fondamental de la physique que les surfaces et les objets blancs reflètent plus de lumière, et restent donc plus froids. Aussi, depuis plusieurs années, des chercheurs pensent, développent et testent des différentes formules de peintures immaculées capables de réfléchir un maximum de rayons solaires. Certaines utilisent du verre, d’autres du téflon, ou le plus souvent du dioxyde de titane. Néanmoins, tous ont leurs inconvénients.

Une nouvelle “recette” efficace

Plus récemment, des chercheurs de l’Université Purdue (États-Unis) ont développé une nouvelle peinture capable de réfléchir 95,5% de la lumière du soleil. À titre de comparaison, la majorité des autres peintures en développement ne reflètent qu’entre 80 et 90% de ces rayons (le téflon bat tout de même le record avec 98% de réflectance).

Dans leur “recette”, ces derniers ont troqué le dioxyde de titane avec des charges de carbonate de calcium. Ces composés sont en effet beaucoup plus abondants, moins chers et absorbent moins de lumière ultraviolette, de sorte qu’ils restent plus frais. Cette peinture contient également environ 60% de particules de tailles différentes, permettant de diffuser davantage de lumière du soleil.

«La lumière du soleil est un large spectre de longueurs d’onde», détaille le professeur Xiulin Ruan, principal auteur de l’étude. «Nous savons que chaque taille de particule ne peut diffuser efficacement qu’une seule longueur d’onde. Ainsi, nous avons décidé d’utiliser différentes tailles de particules pour diffuser toutes les longueurs d’onde».

Côté test, les chercheurs ont recouvert plusieurs surfaces de ce nouveau revêtement à l’extérieur pendant deux jours. Ils ont alors constaté que directement sous le soleil, ces surfaces restait 1,7 ° C plus fraîches que la température ambiante, affichant une puissance de refroidissement de 37 W / m 2.

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Une image infrarouge comparant la température de la nouvelle peinture (gauche) et un échantillon de peinture commerciale (droite). Crédits : Joseph People

Vers une utilisation commerciale ?

Des travaux seront naturellement nécessaires pour déterminer si cette nouvelle formule peut être commercialement viable. En ce sens, les chercheurs sont assez confiants. «Notre peinture est compatible avec le processus de fabrication de la peinture commerciale, et le coût peut être comparable ou même inférieur», affirme en effet Xiulin Ruan. «La clé est d’assurer la fiabilité de la peinture afin qu’elle soit viable dans les applications extérieures à long terme».

Si tel est le cas, l’équipe affirme que cette nouvelle peinture pourrait non seulement aider à refroidir les immeubles d’habitation, mais aussi et surtout les immenses centres de données qui nécessitent de grandes quantités d’énergie pour se rafraîchir.

Les détails de ces travaux sont publiés dans la revue Cell Reports Physical Science.