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:

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.

Článek Barva o tloušťce 100 mikrometrů ochladí povrch o 25 °C. Klíčem je struktura inspirovaná záhyby lidské kůže se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Nejde jen o teplotu, ale i o další okolnosti

Začněme optimální teplotou, která se také odvíjí od toho, o jaké jídlo se jedná. Pokud byly potraviny zmrazeny rychle, dají se skladovat jen při více jak 18 stupních pod nulou. Co ale třeba taková chlazená jídla? Podle experta je na základě evropských směrnic bezpečné je skladovat v teplotě mezi 3–8 stupni Celsia. Jsou však i bakterie či patogeny, které se v takovém prostředí stále uchytí. Ne každému jídlu mrazení prospěje.

Pokud dáte do mrazu jídlo s bramborami, přijdou o texturu i chuť a budou vodnaté. Je třeba vzít na vědomí, že pomalé mrazení nepomáhá žádnému jídlu. Sebök dodává, že vyzařování z budov způsobuje na balkonech přece jen o něco vyšší teplotu. Nelze se tedy plně řídit podle předpovědi počasí, konkrétní místo vždycky otestujte teploměrem. Jste navíc vystaveni tomu, že vnější podmínky mohou neustále kolísat a zítra mrznout nebude.

Dočasné místo s nejistým výsledkem

Vývoj počasí se řídí určitými zákonitostmi. Když má pršet, páchne kvůli tlaku kanalizace. A pokud je v noci zima, může být další den naopak tepleji. Velmi kritické je to v momentě, kdy vám na balkon bude svítit slunce. Ať už dáváte takto ven cokoli, neberte to také jako trvalé řešení. V klasickém mrazáku máte jistotu stálého prostředí, potraviny či hotová jídla tam tedy můžete skladovat dlouhodobě. Venku počítejte s dvěma dny.

Dávejte tak ven jen to, u čeho počítáte s brzkou spotřebou, například oběd na další den. Česká kuchyně je obecně zařízena na ohřívání. Jídla jako guláš jsou nejlepší až později, protože jejich jednotlivé složky ještě pracují. Nejde ovšem o žádný rozklad nebo chybu, musí se jen „rozležet“. Pokud jste dovnitř navíc přidali třeba pálivou papriku, bude pořádně cítit až po 1–2 dnech. Samozřejmě dávejte ven vše zabalené a v přikrytých nádobách.

Venku nejsou potraviny samy

Dalším faktorem jsou ptáci nebo kočky z okolí. Pokud máte kočku vlastní, nejspíš se nevyhnete tomu, že bude nádoby zkoumat. A nejde jen o to, aby se nedostala dovnitř. Kočičí pohyb – zvláště vícero exemplářů – může vyvolat sílu, která vás překvapí. Nenechávejte proto žádné nádoby odložené na zábradlí s předpokladem, že „to přece nespadne“. Ideální umístění je v rohu s opřením ze dvou stran. Tak nehrozí, že s nádobou kdokoli venku pohne.

Před neodbytným sluncem se můžete chránit nějakým krytem. Počítejte ovšem s tím, že slunce zahřívá i okolí, takže určitý efekt na jídlo stejně mít bude. Pokud se potraviny začínají kazit v důsledku množení bakterií, nemusíte to poznat na první pohled. Hlavně v prvních fázích se to tolik neodrazí ani na barvě. Teprve chuť nebo čich vám pak prozradí, že něco není zcela v pořádku. Nejjistějším skladováním je tak vždycky lednice či mrazák.

Článek „Lednice je plná, můžu dát jídlo na balkon?“ Ne všechno. Například brambory by ztratily chuť se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Dejte ho do ledu a přidejte trochu soli

Ponořit pivo do ledové vody nebo ho obložit ledem zní jako zcela očividný způsob chlazení. Proces se dá ještě vylepšit tím, že do vody přidáte trochu soli. Proč zrovna sůl? Její přítomnost sníží teplotu tání ledu. Ten se tím pádem rozpustí rychleji, jeho chlad se ale musí někam přenést, ne? Ano, ochladí mnohem rychleji okolní vodu a také piva, která jste do ní dali.

Studený zábal a pobyt v mrazáku

Namočte utěrku nebo ručník, pivo do něj zabalte a všechno dejte do mrazáku. Můžete použít i mokré papírové utěrky, princip je stejný. Jak se voda v látce odpaří, vytáhne teplotu i z piva, které se tak ochladí rychleji. Použijete-li tento postup při uložení piva do lednice, můžete čas potřebný k ochlazení srazit až na polovinu. Ideální pitné teploty asi 7 stupňů Celsia tak dosáhnete už za 2 hodiny.

Kouzlo se suchým ledem

Pokud jste schopni opatřit si nějaký suchý led, máte najisto vyhráno. Tato perfektní chladicí látka dostane vaše pivo i na teplotu -78,5 stupňů Celsia. Tedy takovou, že je lepší se na nějakou dobu vyhnout přímému kontaktu. Je to jako mrazák, jen mnohem rychlejší a silnější.

Jak pomáhá měď

Teď jste možná nakrčili obočí, jak může pivo ochladit právě tento kov. Ve srovnání s hliníkem je však měď o 60 % lepší tepelný vodič. Už svítá? Dokáže tedy urychlit i vychlazení piva. Opatřete si kus měděné folie a do ní zabalené pivo vložte normálně do lednice.

Zásah stlačeným vzduchem

Nestandardní postup pro extrémní situace. Pivo v plechu můžete profouknout stlačeným vzduchem. Udělejte to opravdu zblízka a udržte proud po 1 minutu. Při správném provedení spatříte na povrchu ledové krystalky. Hlavně si jimi ale nezacpěte vstupní otvor, abyste mohli nápoj normálně nalít.

Včasný nákup, včasné ochlazení

Trochu hraběcí rada, je ovšem opravdu nejjednodušší myslet dopředu. Nakoupíte-li s předstihem, budou mít piva v lednici (pokud je tam nezapomenete dát) dost času dosáhnout správné teploty. Klasická lahvová piva v obchodech většinou nenajdete v lednici, prostor je ovšem klimatizován. Tím pádem je lokální teplota dobrým základem. Není tedy od věci vzít si termotašku a zkusit zachovat aspoň ten zlomek chladu, který ponesete domů.

Většina ledniček má dnes zvláštní držáky nebo sekce pro nápoje, včetně držáků na lahve. Někde najdete dokonce možnost speciálního vnitřního režimu určeného právě pro cílené vychlazení. Případně si můžete držet doma určité zásoby ledu a i v lednici udělat pivu „lůžko“ z kostek popsané v prvním bodě.

Zdroj: Epicurious

Článek Jak bleskurychle vychladit pivo: Nejlepší triky, které zkrátí čekání na minimum. Pomůže i sůl se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Lednička přímo ve voze

Tohle je skvělá metoda, jak při kratších výletech nebo jednosměrném přesunu udržet potraviny v chladném prostředí. Lze sem vložit všechno včetně mléka, másla, sýrů, vody, uzenin nebo dětské výživy. Protože nic nemá jen klady, nevyhne se jim ani autolednička. Nejde o levnou záležitost a potřebuje také napájení, vysává tudíž autobaterii.

Kompaktní taška na chlazení

Izotermický sáček je poměrně levnou investicí a nápoje i potraviny se v něm skladují velmi snadno. Pro trvalejší udržení jsou však potřeba již zmíněné akumulátory chladu. Výhodou je možnost použít více tašek a roztřídit si potraviny podle potřeby. U jedné tak zkrátka budete počítat s rychlejším ohřevem, ale ostatní nemusíte otevřít ani jednou.

Kutilské krabice a kufříky

Boxy a kufry na nářadí se dají velmi snadno a zároveň těsně uzavřít. Pokud ho tedy vystelete patřičnou izolací, přidáte dovnitř akumulátor chladu a „vychytáte“ zavírání, máte velmi dobrou chladicí tašku. Je pevná, snadno se přenáší a můžete si ji nastavit zcela dle vašich potřeb. Pro udržení teploty jsou vhodné například lahve s ledem nebo chladící gelové podložky, které předem namrazíte v mrazáku. Opět platí otvírat jen v nejnutnějších případech.

To, co chlazení nepotřebuje

Velmi efektivní metodou je také zvolit na cestu jídelníček z potravin, které chlazení vůbec nepotřebují. Jde například o dehydrované druhy pečiva, sušenky (bez krémových náplní) či sušené ovoce. I tady však platí pravidlo, že je vhodné nechávat takové jídlo aspoň někde ve stínu a nevystavovat ho přímému slunci.

Nápoje ideálně v termosce

Nápoj v termotašce má základní nevýhodu – abyste se k němu dostali, musíte ji otevřít. Tím pádem ohrozíte všechno uvnitř. Nápoje proto nechávejte v termosce. Její efekt můžete snadno prodloužit přihozením několika kostek ledu. Kvalitní výrobek udrží nápoj v chladu i 10 hodin.

Vhodné a nevhodné potraviny

Můžete mít sebelepší systém chlazení, ale pokud máte nevhodné potraviny, stejně to bude k ničemu. Vyhněte se proto balení ovoce s měkkou dužinou, jde hlavně o broskve a meruňky. Jakmile totiž dojde k lehkému poškození, velmi rychle podléhají zkáze. A stačí je jen přitisknout na tvrdý povrch něčím dalším a přicházíte o lahodné ovoce. Šťáva z něj se navíc snadno dostane i k jiným potravinám, případně poškodí samotnou termotašku.

Čistota je základ

Používáte-li jakékoli chladicí prostředky opakovaně, dbejte na důkladné omytí. Střídání obsahu snadno zanechá zbytky na vnitřním povrchu nebo v různých drážkách a záhybech. Zatoulaná hniloba pak může snadno poškodit vše v okolí a vám způsobit zdravotní potíže. Správná péče o toto vybavení je důležitou složkou cesty plné pohody, nikoli opakujících se problémů.

Jaké máte zkušenosti s chladicími boxy?

Zdroj: DomsTrousam

Článek Jak na cestách skladovat potraviny bez klasické lednice: Tipy, triky i lidové metody, za které nemusíte utrácet se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Opak dokonale černého pigmentu

Nová verze ultra bílé barvy odráží 95,5 % slunečního světla, které se dostane k jejímu povrchu. Tým badatelů nátěr testoval po dobu dvou dnů a to hlavně v momentech nejsilnějšího denního svitu. Když bylo slunce nejvýše na obloze, byla teplota objektu natřeného touto barvou o 1,7 stupně Celsia nižší než jeho okolí. V noci zůstala 10 stupňů pod teplotou svého okolí. Právě tohle bylo cílem dlouhodobého snažení v této oblasti.

Vědci dlouho pátrali po materiálu, který by budovu sám ochlazoval, potřeboval jen jednu aplikaci a byl spolehlivý v dlouhodobém horizontu. Právě tyto vlastnosti jsou klíčové pro dlouhodobou a bezpečnou aplikaci v širším spektru možností. Nejde totiž jen o budovy, ale obecné průmyslové využití v mnoha podobách. Patent se tak hodí například pro skladiště, výrobní haly nebo datová centra.

Budovy bez přídavné klimatizace

Průmyslové budovy musí dosud využívat klimatizační systémy. Ty se za prvé mohou porouchat, za druhé jsou energeticky náročné. Pokud by ovšem stejného efektu šlo dosáhnout právě touto ultra bílou barvou, jednalo by se o revoluci ve stavebnictví. Barva navíc neobsahuje kovové částice, což dovoluje její použití také na venkovní telekomunikační vybavení. Tyto stanice by se tedy daly chladit bez rizika narušení signálu.

Barva splňuje podmínky pro komerční použití a cenově je srovnatelná, možná dokonce levnější. Klíčem k otestování všech vlastností včetně spolehlivosti je samozřejmě dlouhodobá venkovní aplikace. Tým momentálně zahajuje testovací nátěry pro zjištění odolnosti proti povětrnostním vlivům. Barva bude vystavena ultrafialovému světlu, prachu, vodě a dalším vlivům, aby byla ověřena její celková odolnost.

Zdroj: IFLScience

Článek Vědci vyrobili barvu natolik bílou, že odráží skoro všechno světlo. Dokáže chladit budovy během horkých slunných dní, lépe než klimatizace se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Přirozené ochlazení jen díky pasivnímu nátěru

Pokud by se touto barvou natřela střešní plocha o rozloze 93 metrů čtverečních, mohlo by se jednat o chlazení až o síle 10 kilowat. Uvádí to aspoň Xiulin Ruan z Purdueské university, který za projektem stojí. Bez debat jde o silnější ochlazení než použití běžných systémů ve většině domů. Nová formule barvy je protikladem tzv. Vantablacku, což je černý pigment, který naopak absorbuje viditelné světlo, a to s účinností 99,965 %.

Absolutní černá má své vlastní využití, ovšem po ultrareflexivní bílé pátrají inženýři už nějakou dobu právě kvůli možnostem chlazení. Barvy tohoto typu a s tímto účinkem jsou už komerčně dostupné, ale nejsou zatím schopné dosáhnout chladnější teploty než jejich okolí. Předchozí typy byly vyrobeny z materiálů na bázi křídy, vápence a mramoru, které byly zachyceny v akrylátovém laku.

Odpověď poskytl síran barnatý

Kýžená hranice účinnosti byla pokořena až použitím síranu barnatého, který se přirozeně vyskytuje v barytu a v bílé barvě je běžně použit jako pigment. Inženýři zjistili, že právě síran barnatý umí být silně reflexivní, tedy velmi, ale opravdu velmi bílý. Trik přitom spočívá ve velikosti a koncentraci částeček v médiu. Takto našli výrobci potřebnou koncentraci, i když v zásadě platilo, že čím více obsaženého síranu, tím více reflexe světla.

Existuje ovšem mez, za kterou může příliš obsaženého síranu narušit integritu samotné barvy, takže po nějaké době své vynikající vlastnosti ztrácí. Klíčovou hranicí je přibližně 60 % síranu v akrylovém médiu. Testy v terénu už odhalily, že nalakovaný povrch zvládl zůstat oproti svému okolí chladnější minimálně o 4,5 stupňů Celsia. Vzhledem k vlastnostem síranu barnatého zřejmě nemůže tento typ barvy dosáhnout ještě vyšší účinnosti, přesto jde o velký úspěch.

Zdroj: BBC

Článek Nejbělejší materiál na světě odráží téměř 100 % světla. Panuje přesvědčení, že by mohl být klíčovým nástrojem v boji proti klimatickým změnám se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.