ultrawhite خنک کننده تابشی فوق سفید

این پژوهش با **همکاری شرکت صنعتی سانتی گراد و نظارت آقای اشکان گرامی**، با هدف طراحی، بهینه سازی و ارزیابی یک پوشش کامپوزیتی جدید برای **خنک کنندگی تابشی غیرفعال (PRC)** انجام شد. هدف نهایی دستیابی به فرمولاسیونی با حداکثر بازتاب خورشیدی و گسیل ندگی حرارتی در پنجره جوی زمین بود تا بدون مصرف انرژی، دمای سطح را به زیر دمای محیط کاهش دهد.

**روش شناسی سیستماتیک:**
پژوهش حاضر با یک **رویکرد پارامتریک کامل** پیش رفت. اثر چهار متغیر کلیدی به صورت همزمان بررسی شد:
۱. **غلظت پلکسی گلاس (PMMA)** (در ۴ سطح: ۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰ درصد وزنی).
۲. **نسبت استون به آب** در حلال (در ۶ سطح از ۱۰۰:۰ تا ۷۰:۳۰).
۳. **غلظت نانوذرات بورات کلسیم (CBO)** (در ۷ سطح از ۰ تا ۵ درصد وزنی).
۴. **روش ایجاد تخلخل/حباب** (بدون حباب، تزریق هوای فشرده، استفاده از عامل شیمیایی).

در مجموع **۸۴ فرمولاسیون مختلف** ساخته شد و خواص آن ها با técnicas دقیقی از جمله **طیف سنجی بازتاب و گسیل ندگی، میکروسکوپ الکترونی (SEM)، و آزمون های عملکرد حرارتی در محیط کنترل شده و واقعی** مورد سنجش قرار گرفت. آزمون میدانی در شرایط آب وهوای گرم و خشک **شیراز** انجام شد.

**یافته های کلیدی و فرمولاسیون بهینه:**
- **نمونه بهینه (Santi-Cool-Optima)** با ترکیب زیر شناسایی شد:
- **۱۲٪ وزنی پلکسی گلاس**
- **حلال با نسبت ۸۸ به ۱۲ استون به آب**
- **۱.۸٪ وزنی نانوذرات بورات کلسیم**
- **ساختار حبابی با ۴۵٪ تخلخل حجمی** (ایجادشده توسط تزریق هوای فشرده)
- این پوشش به **بازتاب خورشیدی ۹۹.۲٪** و **گسیل ندگی ۹۸.۶٪** در پنجره جوی مادون قرمز (۱۳-۸ میکرومتر) دست یافت.
- در آزمایش های میدانی شیراز، این پوشش در تابستان، دمای سطح را به طور میانگین **۹.۸ درجه سانتی گراد در روز** و **۱۴.۳ درجه سانتی گراد در شب** پایین تر از محیط اطراف نگه داشت.
- پوشش از **پایداری عالی** برخوردار بود: پس از ۱۰۰۰ ساعت آزمون شتاب یافته شرایط محیطی، افت بازتاب کمتر از ۰.۶٪ بود.

**دستاوردهای علمی و فنی:**
۱. اثبات برتری ساختار **حبابی کنترل شده** به عنوان موثرترین عامل افزایش بازتاب.
۲. شناسایی **نسبت بهینه آب در حلال** (۱۲٪) برای ایجاد مورفولوژی مطلوب.
۳. نشان دادن نقش دوگانه **نانوذرات بورات کلسیم** در افزایش همزمان بازتاب و گسیل ندگی.
۴. ارائه یک **الگوی روش مند برای بهینه سازی چندپارامتری** پوشش های مشابه.

**دستاوردهای کاربردی و اقتصادی (با همکاری صنعت):**
- **هزینه تولید** این پوشش پیشرفته در مقیاس انبوه **کمتر از ۵ دلار بر متر مربع** برآورد شد که آن را بسیار رقابت پذیر می سازد.
- فرمولاسیون با **فرآیندهای صنعتی موجود** سازگار است و مواد اولیه آن در دسترس می باشد.
- فناوری به **سطح آمادگی (TRL) ۵-۶** رسیده و برای ورود به فاز **ساخت نمونه صنعتی و اجرای پایلوت** آماده است.
- **کاربردهای گسترده** در ساختمان ها، صنعت و دیتاسنترها برای صرفه جویی چشمگیر انرژی پیش بینی می شود.

**نتیجه گیری نهایی:**
این پژوهش نه تنها یک **محصول با عملکرد برتر** ارائه داده، بلکه **نمونه ای موفق از همکاری موثر دانشگاه و صنعت** است. ترکیب دانش علمی با دیدگاه و امکانات عملیاتی شرکت سانتی گراد، مسیر سریع و مطمئنی از **ایده آزمایشگاهی تا محصول تجاری سازی پذیر** را فراهم کرده است. گام بعدی، توسعه مقیاس تولید و استقرار واقعی این فناوری برای کمک به مدیریت انرژی و کاهش مصرف سرمایش در کشور است.