Cette peinture la plus blanche du monde pourrait réduire la

En 2019, des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology ont
inventé le plus noir des noirs. Il s’agissait d’une couleur si
incroyablement sombre qu’elle absorbait 99,995 % de toute la lumière
visible. À long terme, cette couleur promettait de profiter à des
technologies telles que les télescopes, les appareils photo et même les
iPhone. Mais que se passerait-il si nous avions l’exact opposé du noir le
plus noir ?

L’année dernière, une autre équipe de scientifiques a entrepris de répondre
précisément à cette question. Des chercheurs de l’université de Purdue ont
créé le plus blanc des blancs, une couleur qui réfléchit 98,1 % de la
lumière. Cette teinte était si unique que l’équipe a été distinguée dans le
Livre Guinness des records. Pourtant, contrairement à ce qui s’est passé
avec le noir le plus noir, la promesse d’une peinture à partir de cette
teinte a nécessité de parvenir à pouvoir l’appliquer en couche fine.

Réfléchir la lumière du Soleil

De ce fait, l’équipe à l’origine de la peinture la plus blanche du monde
vient de reformater sa composition chimique pour rendre le matériau
nettement moins épais. Selon eux, cette peinture spéciale peut désormais
être utilisée pour recouvrir les voitures, les avions, les trains et même
les T-shirts. En retour, elle réfléchira une grande partie de la lumière du
Soleil, réduisant ainsi le besoin de climatisation.

«

Cela permet non seulement d’économiser de l’argent, mais aussi de
réduire la consommation d’énergie, ce qui réduit à son tour les
émissions de gaz à effet de serre

», a déclaré Xiulin Ruan, professeur d’ingénierie mécanique à Purdue et
auteur de l’étude. «

Et contrairement aux autres méthodes de refroidissement, cette peinture
rayonne toute la chaleur dans l’espace lointain, ce qui refroidit aussi
directement notre planète. C’est assez étonnant qu’une peinture puisse
faire tout cela

».

La mise à jour de la formule a fait l’objet d’un nouvel article
scientifique dans la revue Cell Reports Physical Science. «

J’ai été contacté par tout le monde, des fabricants de vaisseaux
spatiaux aux architectes en passant par les entreprises qui fabriquent
des vêtements et des chaussures

», révèle Xiulin Ruan. «

Ils avaient surtout deux questions : Où puis-je l’acheter, et
pouvez-vous la rendre plus fine ?

» Cette peinture n’est pas encore disponible dans le commerce. L’équipe du
professeur Ruan essaie actuellement de trouver un moyen de la rendre plus
fine.

blanc plus blanc 1

A gauche, la première version de la peinture blanche. A droite, la nouvelle nettement plus fine. Université de Purdue/Andrea Felicelli

Colorer le monde pour le protéger

La couleur noire est plus susceptible d’absorber la lumière, et la chaleur
liée à cette lumière, alors que le blanc reflète les deux. Pour créer leur
nouvelle version de la peinture la plus blanche du monde, les chercheurs
ont généré ce que l’on appelle une substance nanoporeuse à base de nitrure
de bore hexagonal en guise de pigment, un produit chimique qui est surtout
utilisé dans les lubrifiants. Une simple couche de 150 microns (0,15
millimètre) d’épaisseur de ce composé a suffi pour obtenir une réflectance
solaire de 97,9 %.

«

Le nitrure de bore hexagonal a un indice de réfraction élevé, ce qui
entraîne une forte diffusion de la lumière solaire

», explique Andrea Felicelli, doctorante en génie mécanique à Purdue et
auteure de l’étude. «

Les particules de ce matériau ont également une morphologie unique, que
nous appelons nanoplaquettes

». En d’autres termes, selon les modèles de l’équipe, la forme hexagonale
de la molécule était la clé. Ce type de nanoplaquette semble plus efficace
pour faire rebondir le rayonnement solaire que les nanoparticules
sphériques, qui sont généralement utilisées dans d’autres peintures
rafraîchissantes.

La nouvelle formule de la peinture contraste avec la précédente qui faisait
appel au sulfate de baryum, une poudre cristalline blanche peu coûteuse
connue pour ses capacités de réflexion de la lumière. Cette version
nécessitait une couche de 400 microns (0,4 millimètre) pour obtenir le
résultat réfléchissant souhaité. «

C’est très bien si vous peignez une structure fixe et robuste, comme le
toit d’un bâtiment

», explique le professeur Ruan. «

Mais dans les applications qui ont des exigences précises en matière de
taille et de poids, la peinture doit être plus fine et plus légère.

» C’est le cas notamment pour les voitures ou les vêtements.

Pour aller encore plus loin, l’équipe a également incorporé des « vides
d’air » aux ingrédients de la peinture, ce qui rend la substance très
poreuse (à une échelle très, très fine). Cette densité plus faible, en plus
de la finesse, a rendu la peinture 80 % plus légère que la version au
sulfate de baryum. «

Un avion posé sur le tarmac par une chaude journée d’été n’aura pas
besoin de faire fonctionner sa climatisation aussi intensément pour
refroidir l’habitacle, ce qui permettra d’économiser de grandes
quantités d’énergie

», affirme George Chiu, professeur d’ingénierie mécanique à Purdue et
auteur de l’étude. «

Les vaisseaux spatiaux doivent également être aussi légers que
possible, et cette peinture peut y contribuer.

»