Barva o tloušťce 100 mikrometrů ochladí povrch o 25 °C. Klíčem je struktura inspirovaná záhyby lidské kůže

Vrstva silná desetinu milimetru srazila teplotu povrchu petrochemické nádrže na Chaj-nanu zhruba o 25 °C. Čínští vývojáři se přitom učili od lidské kůže.

Zdroj fotografie: Jana Šrámčíková / VědaŽivě

V areálu rafinerie Sinopec v chajnanském Tan-čou stojí vedle sebe pět kulových nádrží na zkapalněný plyn. Čtyři starší mají zašedlý kov, pátá s označením 136-T-05 a objemem 3 000 m³ září téměř oslnivou bělobou. Za jasného dne, kdy vzduch dosahoval 30 °C, vykázal její plášť podle listu Science and Technology Daily přibližně o 25 °C nižší povrchovou teplotu a médium uvnitř se ochladilo zhruba o 6,8 °C. Za výsledkem stojí nátěr IECOC°C, který vyvinula společnost China Construction Zhonghuan spolu s Charbinským technologickým institutem (HIT). Žádný kompresor ani elektřina, jen vrstva tlustá 100 mikrometrů, tedy tenčí než list kancelářského papíru A4. A podle nás je na celé věci nejzajímavější, kde se ta barva ocitla: na nádrži, na výrobní lince a v provozních testech.

Jak 0,1 milimetru barvy srazí teplotu nádrže o 25 stupňů

Fyzika pasivního radiačního chlazení stojí na dvou mechanismech, které musí běžet zároveň. První odráží sluneční paprsky v pásmu 0,3 až 2,5 μm, tedy viditelné světlo i blízkou infračervenou složku, která kovový plášť jinak rozpaluje. Druhý odvádí teplo, které materiál přesto pojme. Vyzařuje ho ve středním infračerveném pásmu 8 až 13 μm.

Právě tenhle rozsah vlnových délek je klíčový. Odborníci mu přezdívají atmosférické okno, protože jím tepelné záření prochází ovzduším bez větších překážek až do mrazivého vesmíru. Povrch tak v podstatě „topí do kosmu“. Jakmile vyzáří víc energie, než od Slunce a okolí přijme, chladne, a to i pod teplotu okolního vzduchu.

Čínský nátěr podle dostupných údajů odráží 97 % slunečního záření a v atmosférickém okně dosahuje emisivity rovněž 97 %. Obyčejná bílá fasádní barva se soustředí hlavně na viditelné světlo. Pro chlazení skrze infračervené záření nemá laděnou skladbu plniv. IECOC°C naopak kombinuje speciální anorganické plnivo s polymerní pryskyřicí tak, aby obě funkce pracovaly současně.

Kovová nádrž v tropech je přitom pro takový materiál ideální zkušební polygon. Ocel se na přímém slunci rozpálí daleko nad teplotu vzduchu, takže prostor k ochlazení je obrovský. Provozovatel navíc získává bonus: podle zdroje by stejný efekt pomocí vodního skrápění spotřeboval zhruba 35 tun vody denně na jednu nádrž.

Inspirace lidskou kůží: proč silnější vrstva nechladí lépe

Radiativně chladicí materiály dlouho trápil paradox, který vývojáři označují jako optické přehuštění. Aby povlak zároveň hodně odrážel a hodně vyzařoval, potřeboval obvykle masivnější vrstvu. Jenže s přibývajícím materiálem si jednotlivé částice začnou opticky překážet a efekt se místo zesilování otupuje.

Tým kolem Li Sianga, šéfa vývojového centra China Construction Zhonghuan, hledal řešení v biomimetice. Inspirací se staly záhyby lidské kůže. Ve spojení s mechanismem takzvané komplementární vazby částic s více zakázanými pásy měly umožnit, aby různá plniva v tenké vrstvě pracovala každé na svém úseku spektra a navzájem se nerušila.

Výsledek se dá vyjádřit třemi čísly:

Parametr	Původní verze	IECOC°C
Tloušťka vrstvy	500 μm	100 μm
Náklady	výchozí stav	o 60 % nižší
Odrazivost / emisivita	neuvedeno	97 % / 97 %

Pro představu: technický list běžné venkovní barvy Sherwin-Williams Duration uvádí tloušťku suchého filmu 51 až 61 μm na jednu vrstvu. Dva standardní nátěry tedy vydají zhruba na 100 až 120 μm. Čínský povlak se svou tloušťkou vměstná do rozměrů běžného nátěrového systému, a přitom zvládá výrazně víc.

Příbuzný patent charbinského institutu popisuje keramické částice velké 0,2 až 2 μm ve třech frakcích v poměru 1:2:1, anorganické pojivo a svrchní vodoodpudivou vrstvu. Ta má povrch chránit před vlhkostí a pomáhat mu se samočištěním.

Purdue, Navarra, UNSW: proč čínských 25 °C nejde postavit vedle 4 až 7 °C

Na první pohled čínský údaj drtí konkurenci. Ultrabílá barva z americké Purdue University, která v roce 2021 obletěla svět, chladila podle tiskové zprávy Purdue University News zhruba o 4,5 °C pod okolní teplotu. Španělští vědci z Veřejné univerzity Navarry naměřili u levných škálovatelných vzorků denní maximum 7,32 °C pod okolím a v noci 9,13 °C. Australská University of New South Wales v lednu 2026 zveřejnila preprint vodou ředitelné barvy bez fluoru, která povrch střechy ochladí až o 6 °C proti komerční bílé.

Každé z těch čísel ovšem měří něco jiného. Purdue i Navarra porovnávají povrch s okolním vzduchem. UNSW poměřuje svou barvu s jinou bílou barvou. Čínských 25 °C pochází z provozu velké kovové nádrže, kde výchozí bod tvoří patrně silně rozpálený plášť, tedy stav před nátěrem nebo neošetřené sousední nádrže.

Rozdíl je zásadní. Pokles pod teplotu vzduchu představuje fyzikálně tvrdší disciplínu, protože povrch musí překonat i teplo, které mu okolí neustále dodává. Ochlazení rozžhaveného kovu o desítky stupňů je zato pro provozovatele rafinerie hmatatelnější. Promítá se do odpařování plynu, bezpečnosti i spotřeby vody.

Podle nás je proto na čínském výsledku podstatná především kombinace tří prvků: tenké vrstvy, měření v reálném provozu a výroby ve velkém. Samotné číslo 25 °C je třeba číst přesně v kontextu podmínek, za nichž vzniklo.

Z laboratoře na výrobní linku a 180 dní na slunci

Laboratorní vzorky chladicích barev se objevují v odborných časopisech pravidelně. Daleko vzácněji se dostanou do továrny. Při přechodu na průmyslovou linku se totiž mění parametry mletí, rychlost dispergace i rozložení velikostí částic a optická křivka se pak rozjede.

Čínský tým to zakusil na vlastní kůži. Zhruba tři měsíce vyráběl zkušební šarže, posílal je do laboratoře HIT, ladil postup a po více než deseti iteracích našel stabilní procesní okno. Vznikl standardizovaný řetězec od mletí přes dispergaci a míchání až po výstupní kontrolu.

Skutečný průlom tedy nespočívá jen v samotném chlazení, ale v tom, že se barva dostala na nádrž, na výrobní linku a do provozních testů, kde podobné materiály obvykle narážejí na cenu, odolnost a opakovatelnost.

Doložené zkoušky vypadají takto:

• 180 dní provozního testu na nádrži na Chaj-nanu
• 40 000 cyklů omyvatelnosti
• 2 000 hodin umělého urychleného stárnutí
• pokles sluneční odrazivosti pod 2 %, bez puchýřů a odlupování

Z rychlosti stárnutí vývojáři dopočítali ochrannou životnost až 15 let. Mateřský koncern China State Construction mezitím rozšířil technologii do tří produktových řad: nátěrů, fólií a skla. Materiál se dostal i do čínského vládního programu „Dobré materiály pro dobré domy“. Server The Paper zmiňuje realizace v Číně a Singapuru a na veletrhu se nátěr prezentoval s přibližně polovičními náklady proti stříbrným nízkoemisním povlakům při srovnatelném výkonu. Výrobce slibuje až 40% úsporu energie, otevřený výpočet pro konkrétní typ budovy však nezveřejnil.

Pomohla by chladicí barva i českému domu?

Princip funguje i ve střední Evropě, výkon ale kolísá s oblačností, vlhkostí a ročním obdobím. Přímý převod z nádrže na rodinný dům nedává smysl. Kovový plášť s plynem uvnitř reaguje úplně jinak než zateplená stavba s okny, větráním a vnitřními tepelnými zisky. U obytné budovy lze čekat spíš zmírnění letních teplotních špiček v jednotkách stupňů. Evropské podklady k reflexním střechám uvádějí příklad poklesu vnitřní teploty v létě o 1,5 až 2 °C.

Vážnější komplikaci představuje zima. Odrazivá střecha přijme méně slunečního tepla i v lednu, kdy by se hodilo. Americká rada Cool Roof Rating Council uvádí, že tato zimní ztráta na vytápění bývá menší než letní úspora, protože v zimě je slunce slabší, dny kratší a obloha zatažená. Studie v časopise Energy and Buildings však varuje, že u dobře izolovaných a kompaktních evropských budov dokáže zimní ztráta část letního přínosu vymazat.

Praktická otázka tak zatím zní spíš, kde barvu sehnat. Evropského distributora, českého dovozce, certifikaci CE ani ceník v korunách jsme nedohledali. Pro české průmyslové areály se zásobníky, sklady či haly s velkými plochami plechu by přitom technologie dávala smysl nejdřív. U rodinného domu půjde vždy o otázku projektu.