從冰冷的苔原到翻滾的雲層，白色在我們星球的調色板中反復出現。 這種顏色為來自太陽的光從地球表面反射回太空提供了一種自然的方式。 這種效應——被稱為行星的 反照率 – 對全球平均溫度有巨大影響。

想像一個完全被海洋覆蓋的世界。 雖然這個想法可能會喚起一種清爽的涼爽感，但由於沒有白色反射區域，實際上地球的平均表面溫度會增加到接近 30°C: 目前平均溫度的兩倍 15°C.

我們星球的持續衰退 冰雪 覆蓋範圍以及人類驅動的氣候變遷的後果，也正在推動地表溫度進一步升高。最壞情境情境模型預測－如果是二氧化碳？到 2050 年，排放量不會大幅減少——2100 年的平均氣溫可能會 1.5°C 比現在更暖和，部分原因是地球的反射率降低。 我們世界的顏色在決定其未來方面起著關鍵作用。

希臘聖托里尼島等島嶼上著名的白色建築不僅僅是為了炫耀：數百年來，人類一直在使用白色反射熱量最好的知識。 傳統上，一種叫做 石膏含有硫酸鈣（CaSO4）的材料被用來覆蓋此類建築物。一個新的 研究 顯示含有硫酸鋇（BaSO？）的替代塗料可以更有效地將擊中建築物的太陽輻射反射回太空。

在希臘，牆壁和屋頂經常塗上石膏。 朱迪思查諾夫斯基/圖片, CC BY

這種新型硫酸鋇塗料之所以有效，關鍵在於它所含的納米顆粒，能夠以相對較高的效率和 0.008 毫米至 0.013 毫米的特定紅外波長反射太陽能。 這些波長與高度透明的大氣部分相匹配，稱為“天窗“。

這意味著更多反射的太陽能可以通過這個“窗口”直接反彈回太空，而不是被困在地球大氣層中並導致全球變暖。 根據 研究作者，當太陽輻射照射在硫酸鋇塗料上時，近 10% 的輻射會以這些波長反射。

將這種類型的塗料塗在氣候溫暖地區的建築物上將有助於保持建築物涼爽——這是一個巨大的挑戰，尤其是在 城市地區，在夏季的幾個月裡，人口和建築物的密度會將溫度推高到無法忍受的高度。

該研究表明，與室外空氣溫度相比，使用硫酸鋇塗料塗漆建築物如何可以將建築物內部的溫度降低 4.5ºC。 這項技術有可能顯著降低成本 冷卻建築物 通過減少對空調的依賴。

在美國，沃爾瑪的白色屋頂有助於減少超市內的能源使用。 沃爾瑪/ Flickr的, CC BY-SA

然而，這種比白色更白的油漆也有陰暗的一面。 挖掘未加工的重晶石礦石以生產和加工佔塗料近 60% 的亞硫酸鋇所需的能源意味著它擁有巨大的 碳足跡. 廣泛使用油漆將意味著急劇增加 在採礦 鋇。

大自然的降溫技巧

亞硫酸鋇基塗料只是提高建築物反射率的一種方法。 過去幾年我一直在研究自然界中的白色，從白色表面到白色動物。 動物毛髮、羽毛和蝴蝶翅膀提供了自然如何調節結構內溫度的不同例子。 模仿這些自然技術可以幫助我們的城市保持涼爽，同時降低環境成本。

一個強烈的翅膀 白甲蟲 物種被稱為 鱗莖 由於 納米結構 在它們的鱗片中，它們非常擅長散射入射光。 這種自然光散射特性可用於設計更好的塗料：例如，通過使用 再生塑料 創造含有類似納米結構的白色塗料，碳足跡要低得多。 當談到從大自然中汲取靈感時，天空才是極限。