La plupart des peintures blanches commerciales aiment un peu trop la lumière: elles en réfléchissent entre 80 et 90%, mais finissent malgré leurs beaux efforts immaculés par absorber le reste.
Pourtant, les avantages d'un blanc plus blanc que blanc sont importants, notamment en matière de rafraîchissement. Comme le rapportait New Atlas en 2012, de savants calculs de la NASA et de Columbia montraient que couvrir de blanc l'ensemble des toits des bâtiments de New York permettraient de faire baisser leur température maximale de 24°C, donc de contribuer à juguler le phénomène de bulle de chaleur.
Et si le blanc rejetait encore mieux la lumière? L'effet, bien sûr, serait plus intéressant encore. Intervient alors l'équipe du chercheur Xiulin Ruan, de l'Université Purdue: l'an passé, elle annonçait avoir réussi à créer une peinture capable de réfléchir un record de 98,1% de lumière, bien au-delà des matériaux commerciaux traditionnels.
Une antithèse du désormais célèbre Vantablack, le noir le plus noir du monde, en quelque sorte. Pour ce faire, ils mettaient dans leur mixture du sulfate de baryum, un composé chimique courant et peu coûteux, utilisé notamment comme pigment dans le domaine de la peinture, mais essentiel aussi dans celui du développement photographique et du procédé gélatino-argentique.
Moins chaud
Le secret de Xiulin Ruan tenait à la densité en sulfate de baryum de sa préparation, et à sa structure atomique –un agencement délicat de particules de tailles variables permettait au mélange de tenir aussi bien qu'une peinture traditionnelle.
En matière de climatisation, l'exploit était notable –et alors noté par New Atlas– et les tests concluants: en conditions réelles, la peinture de l'équipe de Purdue parvenait à faire baisser la température des surfaces recouvertes de 5 à 10°C, respectivement le jour et la nuit.
La préparation de Ruan & co. présentait néanmoins un défaut: pour atteindre ce niveau extrême de réfléchissement, elle devait être épaisse (400 microns). Cela n'était pas rédhibitoire dans les domaines de la construction et la peinture de bâtiments, mais la disqualifiait dans d'autres domaines où le poids et la finesse sont cruciaux –l'automobile ou l'aviation, par exemple.
L'équipe a donc travaillé à une nouvelle préparation, basée sur le même principe que la première mais dont les propriétés la rendraient plus fine, plus légère, plus facilement applicable à une Twingo, un A320 ou un train à grande vitesse.
Bingo: la nouvelle formule, à base de nitrure de bore organisée en «nanoplatelets hexagonaux», pour reprendre les termes de New Atlas, réfléchit 97,9% de la lumière avec une couche de 150 microns seulement, et sa densité moindre lui permet de gagner 80% en poids.
«Le poids de cette peinture ouvre la porte à nombre d'applications, explique George Chiu, professeur à Purdue. Cette peinture a désormais le potentiel de rafraîchir l'extérieur des avions, des automobiles ou des trains. Un avion attendant sur le tarmac une chaude journée d'été n'aura pas besoin de faire fonctionner sa climatisation aussi fort pour rester frais, ce qui permet de sauver beaucoup d'énergie. Les engins spatiaux aussi ont besoin d'une légèreté qu'ils pourraient trouver dans cette peinture.»
