Testování ultrabílé barvy. Kredit: (Purdue University / Jared Pike.

V posledních letech jsme užasli na ultračernými barvami, které tvoří uhlíkové nanotrubičky, jako byl například svůdně pojmenovaný Vantablack. Pohltí prakticky veškeré dopadající záření, takže jsou temnější než brány pekelné. Ultračerné materiály přitom nabízejí velmi zajímavé aplikace a uplatnily se už dokonce i v umění. Teď ale nový výzkum týmu americké Purdue University přinesl protipól ultračerné, tedy ultrabílou barvu. A rozhodně stojí za to.

Xiulin Ruan. Kredit: Purdue University.

Xiulin Ruan a jeho kolegové vyvinuli materiál, který odráží neuvěřitelných 95,5 procent slunečního záření. Nejlepší barvy, které odrážejí teplo, co jsou na trhu, odrazí asi 80-90 procent slunečního záření. Nová barva z Purdue je přitom nejen ultrabílá, ale také velice cool, a to doslova. Díky své extrémní odrazivosti totiž povrch pokrytý touto barvou zůstává až o 10 stupňů Celsia chladnější než okolí, i když na něj dopadá sluneční záření. Něco takového je kontraintuitivní, jako by to bylo kouzlo. Ale Ruanův tým prokázal, že je to opravdu možné.

Infračervený snímek z testů. Vlevo nová ultrabílá barva, vpravo komerční bílá. Kredit: Purdue University / Joseph Peoples.

Je to takový pěkný trik proti globálnímu oteplování. Kdyby se podařilo vyrobit velké množství této barvy za přijatelnou cenu a natřít s ní velké množství ploch, včetně střech, komunikací nebo automobilů, tak by ultrabílá barva mohla znatelně ochladit Zemi. Sluneční záření totiž odráží pryč do studeného vesmíru, takže nepřispívá k zahřívání planety.

Jak badatelé uvádějí, vývoj ultrabílé barvy nebyl jednoduchý. První pokusy v tomto směru, tedy s radiačním ochlazováním, proběhly již v sedmdesátých letech 20. století. Ruanův tým na ně navázal šestiletým výzkumem, ve kterém prověřili více než 100 různých kombinací materiálů. Tento výběr zúžili na 10 a pak pro každý z materiálů zkoušeli asi 50 různých receptů. Nakonec uspěli s receptem, který je založený na zcela běžném a známém uhličitanu vápenatém. Jeho použití poskytlo velkou výhodu v tom, že právě uhličitan vápenatý prakticky neabsorbuje ultrafialovou oblast slunečního záření.

Ruan a spol. si dávají záležet na tom, aby jejich ultrabílá barva měla praktické uplatnění. V současné době odhadují, že tato barva bude ve výsledku levnější než její současné komerční alternativy. Její použití rovněž může ušetřit nemalé prostředky, které by jinak spolykala klimatizace budov, stejně jako emise, které by jinak vznikly kvůli provozu klimatizace.

Video: Radiative Cooling Paint

Literatura

Purdue University 21. 10. 2020.

Cell Reports Physical Science 1: 100221.