Традиційно літній одяг шиють із тканин світлих квітів. Вважається, що світлий одяг відбиває сонячні промені, і людина не так спекотно на сонці. Проте експерти наполегливо рекомендують у спекотні сонячні дні носити темний одяг. Саме вона захистить нашу шкіру від шкідливого впливу. ультрафіолетових променів, здатних викликати рак шкіри.

Люди, які бажають уберегти себе від шкідливих ультрафіолетових променів, повинні одягатися в темний одяг, а не яскраві гавайські сорочки, вважають експерти. Жовті сорочки захищають від сонячних променів найгірше. Мало кому спаде на думку одягнути на себе чорний або темно-синій одяг у спекотний сонячний день, проте вчені з Каталонського університету, Іспанія, радять обирати саме ці кольори. «Колір тканини має колосальний вплив на її. захисні властивостівід ультрафіолетового випромінювання», – розповідає автор дослідження, доктор Астенсьйон Ріва (Ascension Riva).

Традиційні для теплої погоди білий та жовтий кольоринаражають людину на більший ризик появи раку шкіри, стверджують вчені. А темні та більш насичені кольори краще поглинають сонячні промені. Особливо гарний у цьому аспекті темно-синій та червоний кольори – вони захищають шкіру найкраще. Про це вчені розповіли на сторінках журналу Industrial and Engineering Chemistry. У ході роботи вони фарбували однакову бавовняну тканину різні відтінкичервоного, блакитного та жовтого квітіва потім вимірювали здатність кожного зразка поглинати ультрафіолетові промені.

Більшість людей, що відпочивають на курортах, розраховують на одяг для захисту від сонячних променів, що палять, хоча звичайного сонцезахисного крему було б цілком достатньо. Слід пам'ятати, що білі футболки та облягаючі маєчки, а також мокрі купальні костюми погано захищають від ультрафіолетових променів. Вчені впевнені, що ця інформація може бути корисною не тільки споживачам, а й виробникам одягу для створення продукції, здатної ефективно захистити від сонця.

Гуженко Артем

У цій роботі учень намагається з'ясувати, чи справді чорний колір сильніше притягує сонячне проміння, а білий їх відштовхує.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Дослідницька робота на тему «Чорне чи біле?»

Керівник: Овсяннікова М.М.,

Вчитель початкових класів

Якось у спекотний літній день ми з мамою та татом зібралися піти на прогулянку. Я одягнув чорну футболку і темну кепку, але мама сказала, що в цьому одязі мені буде спекотно, тому що чорний колір сильніше притягує сонячне проміння. Я, звичайно, послухав маму і перевдягся у світлий одяг, але вирішив подумати над цим питанням. Чому тоді в країнах Африки живуть люди з чорним кольором шкіри, адже має бути дуже спекотно. І чому на холодній півночі живуть білі ведмеді, мабуть їм холодно?

Проблема

Чи дійсно білий колірвідбиває сонячне проміння, а чорний «притягує» їх?

Гіпотези

Можливо, промені не бачать білий колір?

Припустимо, що темний одяг просто яскравіший і помітніший.

Припустимо, що це просто забобонна прикмета.

Ціль

З'ясувати, чи справді чорний колір сильніше притягує сонячне проміння, а білий їх відштовхує.

Завдання

Ознайомитись з додатковою літературою та матеріалами інтернету з цього питання;

Звернутись до вчителя фізики за консультацією;

Провести досвід для підтвердження чи спростування цього питання;

Підготувати презентацію – звіт про проведену роботу.

Теоретична частина

Спершу я вирішив з'ясувати, чому в Африці живуть люди з чорним кольором шкіри. Якщо чорний сильніше притягує сонячні промені, то цьому народу не позаздриш…

З книг та енциклопедій я дізнався, що згідно з давньою легендою, раніше всі люди мали чорний колір шкіри. Одного разу вони виявили озеро з водою, що фарбує людину в білий колір, який потім уже не змивався. Люди пішли до цього озера і, поринувши в нього, набували білого кольору шкіри. Коли ж дійшла черга до жителів Африки, води в озері залишилося настільки мало, що вони змогли занурити у воду лише долоні рук і ступні ніг. Ось чому чорні африканці.

Існує ще одне пояснення, чому в спекотних країнах є люди з чорною шкірою, яке схоже на правду, ніж легенда.

Виявляється, шкіра таких людей багата на меланини, тобто речовини, які містяться в шкірі, людських тканинах, волоссі і навіть сітківці ока. Меланіни широко поширені в рослинних та тваринних тканинах. Вони визначають забарвлення шкіри та волосся, наприклад масті коней, колір пір'я птахів, луски риб. А ще меланіни поглинають промені ультрафіолету і, відповідно, захищають тканини від опіків. Тобто, природа сама придумала, як оберігати жителів спекотних країн від опіків і зробила їх чорними. Отже, люди з темним кольором шкіри краще захищені від ультрафіолету, а не від світла чи тепла. Ось і все питання…

Але чому на холодній півночі мешкають білі ведмеді? У місці проживання цих хижаків дуже холодно, тому кожен сонячний промінь, що дає тепло, цінний. А біле забарвленняшерсті ведмедів, мабуть, добре відбиває світло – ось темна шерсть нагрівалася б набагато краще. Але тоді ведмідь серед льодів та снігу став би здалеку видно. Боятися хижакові нема кого - при його розмірах ворогів у нього просто немає. Після заборони полювання на білих ведмедів вони та людей боятися перестали. А ось маскування на полюванні дуже потрібне. Адже серед білого пейзажу лише чорні очі, ніс і губи видають ведмедика, що підбирається до видобутку.

Виявляється, шкіра білого ведмедячорна! А як світло пробивається до тіла через товсту шубу? Насправді вовни порожні (порожні) всередині, і промені легко доходять до чорної шкіри, якій і передають тепло.

З додаткової літератури та від вчителя фізики я дізнався, що всі кольори, що зустрічаються в природі, поділяють на ахроматичні (безбарвні) та хроматичні (кольорові).

До ахроматичних відносяться білий та чорний, а також усі сірі кольори, які отримують змішуванням білого та чорного кольорів. Ахроматичні кольори у спектрі відсутні. У природі немає таких тіл, які повністю відбивали весь падаючий ними світловий потік, і всі тіла у тому мірою поглинають світло.

Чорні та білі кольори по-різному відбивають світло. Найсильніше відбиток має порошок окису магнію, що є найбілішим предметом.

А ось найкраще поглинає світло чорний оксамит, він здається нам чорним предметом.

Практична частина

Для того, щоб переконатися в тому, що поверхні темного кольору краще поглинає світло, проведемо експеримент.

Нам знадобляться дві пластмасові пляшкиіз закрученими пробками. Одну пляшку пофарбуємо в чорний колір, іншу обернемо білим скотчем. Підвісимо пляшки шийками вниз, між ними поставимо настільну лампу. Вона повинна розташовуватись досить близько до пляшок, на рівному відстанівід кожної.

Шилом проробимо в пробках отвори, вставимо в них прозорі шланги. Вільні кінці шлангів підвісимо на рівні дна пляшок. У результаті кожна пляшка зі шлангом має нагадувати англійську букву"U".

Тепер одержану конструкцію необхідно наповнити водою. Знімемо пляшки, від'єднаємо шланги. Наллємо воду в перший шланг до половини, виллємо її в пляшку. Для наочності додамо у воду марганцівку. Закрутимо пробку, вставимо шланг і підвісимо пляшку. Рідина заповнить нижню частину шланга. Те саме проробимо з другою пляшкою. Коли вся конструкція прийме початкове положення, рідини у двох шлангах повинні бути на одному рівні. Увімкнемо лампу і простежимо за тим, що відбувається.

Результат

Після включення лампи практично відразу почала свій рух вода в шлангу, який приєднаний до чорної пляшки. Вона піднялася шлангом вгору і почала виходити назовні. Вода з трубки, приєднаної до білої пляшки, трохи піднялася. Що з цього випливає? Увімкнена лампа нагріває пляшки та повітря в них. При нагріванні повітря розширюється та тисне на воду в шлангу. Під тиском повітря вона піднімається вгору і досягає кінчика шланга тим швидше, чим швидше нагріватиметься повітря, а, отже, і поверхня самої пляшки. З досвіду видно, що першою до фінішу прийшла вода зі шланга, який з'єднаний із чорною пляшкою. Крім кольору пляшки нічим не відрізнялися, умови експерименту для них були однаковими. З цього випливає, що чорні поверхні нагріваються швидше.

Висновки

Таким чином, гіпотези, що промені «не бачать» білий колір, що темний одяг просто яскравіший і помітніший або, що це просто забобонна прикмета не підтвердилася.

В результаті досвіду я з'ясував, що чорний колір краще за білий поглинає світло. Значить, справді, у жарку сонячну погодупотрібно носити світлий одяг.

Практична значимість

Матеріали роботи можна використовувати на уроках навколишнього світу та для розмов з профілактики сонячного чи теплового удару з дітьми у літньому оздоровчому таборі. ;

Відомо, що поверхні, пофарбовані звичайною чорною фарбою, поглинають близько 85% світла, що падає на них. Але нещодавно розроблений метаматеріал зі складною поверхнею може поглинути близько 99% світла, що падає на нього, таким чином, по відношенню до цього матеріалу цілком вживаємо термін "чорніше чорного".

Цей метаматеріал, що має оптичні властивості, що описуються гіперболічними залежностями, має дуже низьке значення коефіцієнта відображення, що може бути використане для створення високоефективних сонячних батарей, фотодатчиків та нових стелс-технологій.

Дослідники з університету Пурду (Purdue University) та Норфолкського державного університету(Norfolk State University), очолювані Євгеном Нарімановим, виготовили новий матеріалвикористовуючи срібні нанопроводи, вирощені на поверхні алюмінієвої пластини. Дослідивши оптичні властивості метаматеріалу, вчені виявили, що, незважаючи на те, що і срібло і алюміній погано поглинають світло, поверхня матеріалу поглинає близько 80% падаючого світла.

Після цього, застосувавши деякі технологічні хитрощі, вчені зробили так, що строго впорядкована поверхня матеріалу вдосталь покрилася тріщинами та дефектами, які, як було розраховано, різко зменшили коефіцієнт відбиття. Подальші експерименти показали, що такий "рифлений" метаматеріал здатний поглинати 99% від світла, що падає, але більше того, такий коефіцієнт поглинання випромінювання зберігається практично у всьому діапазоні електромагнітних хвиль.

Як пояснили вчені, низький коефіцієнт відображення нового матеріалу пояснюється накладенням гіперболічних оптичних властивостей початкового матеріалу з непередбачуваними властивостями дефектів, які значно збільшили "глибину" гіперболічного закону.

Дослідники вважають, що новий метаматеріал стане прототипом для створення нових матеріалів, які будуть ефективно поглинати всі види випромінювання електромагнітного діапазону. Оскільки поглинання світла відіграє ключову роль ефективності сонячних батарей та інших технологіях, дослідники планують проводити подальші роботи, орієнтуючись на напрямок сонячної енергетики.

Коментарі:

Фарба УФ-затвердіння містить речовини, які реагують на дію ультрафіолетового випромінювання, тому висихають на повітрі. Такий барвистий матеріал застосовують для різних видівдруку, наприклад, офсету, флексу, трафаретного, для відтворення растрової графіки. Його наносять на будь-які поверхні - паперові, пластмасові, поліетиленові, товстим або тонким шаром.

У процесі друку використовують УФ-лампи, які закріплюють нанесену на виріб фарбу. Деякі барвисті матеріали, які твердіють під впливом ультрафіолетових променів, токсичні, не можна друкувати на продуктових упаковках. Зате під час висихання вони не виділяють повітря розчинників, на відміну від сольвентних складів. Однак при використанні ламп виділяється озон, який може бути токсичним, якщо його концентрація у повітрі висока.

Особливості фарб

Фарба ультрафіолетового затвердіння відрізняється від звичайних, заснованих на розчинниках складів, здатністю висихати і схоплюватися майже миттєво. Інші особливості УФ-фарбуючих матеріалів:

• жорстка структура;
• більш в'язка, липка;
• стійка до вологи;
• не стирається так швидко, як сольвентні фарби;
• застигає (висихає) лише під впливом УФ-випромінювання.

У складі УФ-отверждаемого чорнила:

• пігмент або барвник, що надає основного кольору покриттю;
• спеціалізоване рідке сполучне, яке перетворюється на тверду плівку, полімеризується під впливом УФ-променів;
• фотоініціатор, який бере участь у хімічної реакціїполімеризації або затвердіння барвистого шару;
• УФ-затверджувач - це олігомери, які є в'язкими речовинами, що твердіють під впливом ультрафіолету;
• мономери - розчинники, олії;
• добавки, воски та наповнювачі.

На замітку! Фарбувальний склад являє собою порошок з полімерів, що твердіють, який нагрівається, розплавляється і утворює міцну плівку на папері, пластмасі або деревині.

Цікава особливість фарб ультрафіолетового затвердіння в тому, що на білому матеріалі шар закріплюється швидше, а на темному - повільніше, тому що світле тло відштовхує УФ-випромінювання, а чорний, навпаки, поглинає.

Способи затвердіння

Остання стадія отримання шару лакофарбового матеріалу - сушіння. Дисперсне середовище в процесі висихання порошкових лаків та фарб – повітря. Плівка виходить, тому що тверді полімерні частинки у складі матеріалу утворюють міцний зв'язок, спочатку розплавляються, потім затверджуються. Фарбувальний склад нагрівається до 110 градусів і застигає за лічені секунди.

Джерела ультрафіолету

Оптимізація процесу затвердіння залежить від вибору ультрафіолетового випромінювача. Джерелами УФ-світла можуть бути:

• безелектродні, світлодіодні, кварцові випромінювачі;
• ртутні лампи;
• люмінесцентні, ксенонові освітлювальні прилади;
• Led UV сушильні лампи.

Головне правило при виборі машини, що затверджує лакофарбове покриття - частота випромінювання приладу повинна збігатися з частотою поглинання фотоініціатором, який відповідає за оптимальну дозу UV променів і здатність фарбуючих матеріалів вступати в хімічну реакцію.

Для затвердіння порошкових лакофарбових матеріалівможна застосовувати і лампи широкого спектру, однак у них є суттєві недоліки:

• енерговитратність;
• токсичність.

Увага! Перелічені прилади при нагріванні виділяють у повітря велику кількість озону, який згубно впливає на здоров'я.

Якість покриття

Тверді полімери у складі фарб і лаків утворюють у процесі висихання міцну плівку. Товщина шару не впливає якість результату. Лакофарбовий матеріал:

• лягає рівно;
• не розтікається за межі зображення;
• розподіляється рівномірно.

На якість впливають:

• фарбуючий склад, до якого входять пігмент, розріджувач, смола, фотоініціатор, наповнювачі, синергетик;
• поверхня, що фарбується;
• умови, у яких відбувається фарбування;
• доза випромінювання;
• вид УФ-приладу;
• відстань між лампами та від джерела випромінювання до підкладки.

Яскраве покриття виходить міцним, стійким до вологи, не вицвітає під впливом сонячного світла, іншого випромінювання, тому навіть повнокольорові зображення, нанесені за допомогою фарб, що затверджуються УФ-затверджуваними, виходять високоякісними.

Переваги та недоліки технології УФ-затвердіння

Метод ультрафіолетового затвердіння екологічний. Інші плюси сучасної технології:

• короткий період висихання лаку чи фарби;
• висока продуктивність;
• економічність, тому що сушіння готових виробівне займає часу;
• застосування частинами, наприклад, фарбування певної ділянки поверхні;
• вторинне використання залишку ЛКМ або лакофарбового матеріалу, що стек;
• нанесення тонким шаром достатньо для високої якостіготового виробу;
• міцність та стійкість пофарбованої поверхні;
• мала вибухонебезпечність;
• безпеку здоров'ю.

У технології УФ-затвердіння є й недоліки:

• використання на автоматичних лініях окупається лише у разі високих обсягів виробництва;
• ціна лакофарбових матеріалів вища за аналогічні сольвентні або фолієві;
• якщо потрібно фарбувати непогані поверхні, сушіння займає більше часу;
• для досягнення високої якості процес затвердіння має бути сповільнений.

Крім того, якщо на поверхні, що фарбується, утворилися дефекти шару, наприклад, патьоки, краплі, найчастіше вони непереборні.

На ринку лакофарбових матеріалів існує кілька видів фарбуючих складів, які висихають під впливом ультрафіолету

Специфіка фарб УФ-затвердіння

У друкованих цехах використовуються акрилові, водорозбавні, поліефірні лаки та барвисті матеріали, що затверджуються УФ-випромінюванням.

Акрилові

Ці фарби висихають буквально за кілька хвилин і відрізняються високою реактивністю, мають майже 100% сухий залишок. У складі відсутній УФ-затверджувач. Твердість і міцність шару, що вийшов, дає можливість використовувати матеріал при фарбуванні. паркетних покриттів. Вони екологічні, у процесі висихання майже виділяють випарів. Однак при контакті з відкритою шкірою шкодять епідермісу, тому працювати з акриловими ЛКМ треба в рукавичках, респіраторі та окулярах. Через високу в'язкість акрилові ЛКМ не можна наносити способом розпилення.

Поліефірні

Ці фарби та лаки недорогі, але для повного висихання потрібне обдування. Затверджуються під впливом великої кількості ультрафіолетових ламп. Підходять для нанесення розпиленням. Шари ЛКМ мають властивість жовтіти під час затвердіння УФ.

Водорозчинні

Характеристики цих лакофарбових матеріалів:

• екологічність;
• висока якість;
• безпека.

Водорозчинні ЛКМ не жовтіють і придатні для розпилення. При висиханні утворюють міцні пігментні шари високої якості. Абсолютно нешкідливі у разі потрапляння на відкриту шкіру. Вони дорожчі за акрилові та поліефірні, вимагають конвективного сушіння.

Таблиця порівняння акрилових, поліефірних та водорозчинних фарб УФ-затвердіння

УФ-фарби у пресі

Технологія затвердіння ультрафіолетом використовується майже у всіх способах друку:

• трафаретних всіх видів;
• флексодруку;
• шовкографії;
• офсетної листової та рулонної;
• поліграфії;
• широкоформатний, на струменевих принтерах.

Завдяки унікальним властивостямфарбуючих матеріалів майже миттєво відкидатися, друкувати УФ-фарбами можна на різних матеріалах:

• папері;
• деревини;
• пластмаси;
• плівці;
• пластиці.

Якщо друк проводиться на нематеріальних матеріалах, наприклад, поліетиленових плівках, необхідно контролювати натяг поверхні, тому що проблема зчеплення барвника з плівкою або пластиком може бути міною уповільненої дії. Дефекти стануть видно пізніше, а виправити шлюб буде неможливо, тому натяг перевіряють спеціальним чорнилом або тестовими олівцями.

Під час друку повинні дотримуватися наступних кліматичних умов:

• температура від 18 до 24 градусів;
• вологість від 50 до 60%.

Важливо! Світло від ламп денного освітлення та сонячні промені не повинні потрапляти на друкарську машину, банки з фарбуючими матеріалами. Для захисту на вікнах треба використовувати жовті фільтри та лампи безпечного жовтого та білого спектру.

Готові вироби можна покривати лаками UV затвердіння, які захищають продукцію та створюють спеціальні ефекти, наприклад, глянсову або матову поверхню. УФ-лакування вважається екологічною, безпечною та економічно вигідною технологією.

Загалом, фарби та лаки, що затверджуються ультрафіолетом, користуються популярністю в друкованих цехах Москви, тому що навіть при друкуванні на «примхливих» матеріалах дають гарні результати.

Адміністратор

Світловідбивні фарби

Світловідбивні лакофарбові покриттяпродовжують термін служби вашого даху трьома способами: відбиваючи сонячне світло від поверхні і, отже, зменшуючи теплопередачу в будівлі, зменшуючи тепловий стиск та розширення мембрани даху (наприклад, з Superec Flex Bedec) та допомагаючи керувати та зупиняти протікання даху. Сонячна фарба, що відбиває, може допомогти знизити витрати на енергію і просто поліпшити естетику даху. Ціна світловідбиваючої фарби залежить від бренду та типу.

Світловідбивна фарба для дахів

Як правило, білі покриття, що відображають, засновані на воді і більше підходять для нових дахів через їх низьку вартість і простоту використання. Coo-Var Solar Reflective White Paint - це яскраве біле акрилове покриття, яке зменшує тепловиділення всередині та зовні будівлі. Його можна використовувати на бетонних, дерев'яних, цегляних та інших поверхнях, а також це відмінний вибір як сонячна відбиваюча фарба для плоских дахіву хорошому стані, але не рекомендується для дахів, де часто збирається стояча вода.

Світловідбивна фарба для поверхонь, що вивітрилися.

Оскільки більш старі дахи потребують підвищеної гідроізоляції, щоб зберегти водонепроникність, алюмінієва покрівельна фарбамає тенденцію використовуватися досить часто. Оскільки ці продукти зазвичай є фарбою тепловідбивної на основі розчинників і застосовуються в більш товстих покриттях, вони є більш дорогим варіантом.

Існує ряд причин для застосування світловідбиваючого покриття на вашому даху, будь то пересувний будинок, туристичний трейлер або просто сарай, що відображає покриття даху, дозволить продовжити термін служби вашого даху за рахунок зменшення передачі тепла в конструкцію, тим самим зменшуючи тепловий удар (розширення та стиснення даху) у міру того, як погода нагрівається та охолоджується) і обмежуючи кількість витоків, що покривають поверхню. Хоча такою фарбою, можна покрити майже будь-який тип даху, найпоширенішими є металеві, поліуретанові, одношарові та вбудовані системи дахів. Існує декілька різних типів покрівельних покриттівна вибір. Слід вибирати ідеальний тип для вашої ситуації.

Фарба GacoRoof силіконове світловідбивне покриття даху

Це одне з найдовговічніших покриття даху на ринку. Силіконове покриття Rolex від GacoRoof поставляється з 50-річною гарантією матеріалу, значною мірою завдяки 100-відсотковій силіконовій еластомірній конструкції. Цей продукт чудово підходить для плоских дахів, тому що він досить міцний, щоб протистояти воді. GacoRoof стійкий до сонячного світла, дощу, снігу та екстремальних температур.

Фарба Black Jack Еластомірне світловідбивне покриття

Світловідбивне покриття Black Jack - це біле силіконове еластомірне покриття даху, що означає, що воно є полімером, що має еластичні властивості. Ці якості призводять до того, що фарба завжди повертається до початкової форми, якщо вона деформувалася. Властивості гнучкості дозволяє їй протистояти розтріскування та підтримувати ущільнення по всьому даху. Найкраще використовувати її на металевому, плитковому або вбудованому покрівельному покритті.