Článek
Chladicí nátěr vyvinuli odborníci z čínského Charbinského technologického institutu ve spolupráci se společností China Construction Zhonghuan.
Z laboratoře se technologie postupně přesunula k testování v reálných podmínkách. Jedna z prvních velkých zkoušek se uskutečnila v petrochemickém areálu na ostrově Chaj-nan, kde byl aplikován na obrovskou nádrž se zkapalněným plynem.
Test měl skvělé výsledky
Podobné nádrže se na přímém slunci výrazně zahřívají. S rostoucí teplotou stoupá také tlak uvnitř a s ním i bezpečnostní riziko. Z tohoto důvodu se tato zařízení často ochlazují automatickými systémy, které jejich povrch ostřikují studenou vodou. U testované nádrže měl tuto úlohu převzít nátěr s chladicím efektem.
„Za slunečného počasí při teplotě 30 stupňů může díky nátěru teplota povrchu nádrže klesnout přibližně o 25 stupňů a teplota uvnitř nádrže asi o 6,8 stupně,“ popsal výsledky testu pro deník Science and Technology Daily Li Siang, vedoucí výzkumného a vývojového centra společnosti China Construction Zhonghuan.
K dosažení srovnatelného účinku pomocí vodních sprch by podle něj bylo zapotřebí přibližně 35 tun vody denně.
Sluneční paprsky odrazí, teplo vyzáří
Nátěr využívá princip takzvaného pasivního radiačního chlazení. Má vysokou schopnost odrážet dopadající sluneční záření a současně vyzařovat nahromaděné teplo zpět do okolí v infračervené části spektra. Podle tamních odborníků dosahuje odrazivost slunečního záření i emisivita v takzvaném atmosférickém okně kolem 97 procent.
„I během extrémně vysokých teplot dokáže chladicí nátěr udržet uvnitř nádrže bezpečnou teplotu,“ cituje Li Sianga deník South China Morning Post. Během půlročního testování na nádrži nátěr vydržel 40 000 cyklů omývání a jeho schopnost odrážet sluneční záření poklesla podle čínských médií o méně než dvě procenta. Jeho životnost by tak údajně mohla být až 15 let.
Výzkumníci zároveň museli vyřešit problém, který podobné materiály provází. Vysoké odrazivosti a současně účinného vyzařování tepla se zpravidla dosahuje silnější vrstvou nátěru, což zvyšuje náklady. Čínský tým proto použil kombinaci různých anorganických částic a strukturu inspirovanou záhyby lidské kůže. Díky tomu údajně stačí nanést vrstvu o tloušťce pouhých 100 mikrometrů, tedy tenčí než list kancelářského papíru.
Z laboratoře na výrobní linku
Převést „laboratorní recepturu“ do průmyslové výroby nebylo jednoduché. Při výrobě větších objemů se totiž měnilo rozložení a velikost funkčních částic, což ovlivňovalo optické vlastnosti nátěru. Tým proto několik měsíců upravoval výrobní proces a vyrobené vzorky opakovaně posílal zpět do laboratoře k testování.
„V laboratoři jde o to udělat jednu věc správně, na výrobní lince jde o to udělat tu samou věc desettisíckrát bez chyby,“ popsal profesor Wang Fu-čchiang z Charbinského technologického institutu.
Po desítkách zkušebních výrobních sérií podle něj vznikl postup, který umožňuje zachovat požadované vlastnosti i při velkoobjemové produkci.
Chladicí nátěry vznikají po celém světě
Výzkumníci z americké Purdueovy univezity představili v roce 2021 speciální bílou barvu založenou na částicích síranu barnatého. Odráží až 98,1 % slunečního záření a při silném slunečním záření v poledních hodinách dokáže ochladit povrchy asi o 4,4 °C.
Tým z Marylandské univerzity vyvinul v roce 2023 mikroporézní skleněný povlak, který odráží až 99 % slunečního záření a dokáže snížit teplotu materiálu pod ním až o 3,5 °C.
Univerzita Nového Jižního Walesu v Sydney představila v roce 2026 vodou ředitelný chladicí nátěr určený především na střechy, který dokáže ve srovnání s běžnou bílou barvou snížit během dne povrchovou teplotu až o 6 °C. Nátěr přitom odráží přibližně 92 % slunečního záření.
Tým vědců ze španělské Universidad Pública de Navarra a Baskické univerzity vyvinul v roce 2021 nástřik určený pro budovy, který rovněž využívá princip radiačního chlazení. Při venkovních experimentech dosáhly vzorky během dne teploty až o 7,32 °C nižší než okolí.
Další na řadě jsou střechy a fasády
Čínská technologie původně vznikla v rámci výzkumu zaměřeného na snižování energetické náročnosti. Princip je jednoduchý. Povrch, který pohltí méně slunečního záření, se méně zahřívá a následně předává méně tepla do interiéru. V praxi by tak podobné nátěry mohly během horkých dnů omezit využívání klimatizace a snížit spotřebu elektřiny.
Podle Science and Technology Daily dosahuje již nyní výrobní kapacita přibližně 600 tisíc tun ročně.
Zda barva najde širší využití také na obytných domech, ovšem ukáže až její dlouhodobé používání. Vedle ceny bude důležité i to, jak si zachová své vlastnosti v různých klimatických podmínkách, při znečištění nebo dlouhodobém působení deště, mrazu a dalších povětrnostních vlivů.
Čínský ostrov Chaj-nan, kde byl chladicí nátěr testován.
