i

Aktuální číslo:

2024/6

Téma měsíce:

Éčka

Obálka čísla

Bílá bělejší, domy chladnější

 |  6. 3. 2023
 |  Vesmír 102, 128, 2023/3

Během vlny letních veder, kdy teploty během dne výrazně přesahují třicítky a ani v noci neklesají výrazně níže, dokáže být horko ve městě téměř nesnesitelné. Může za to i takzvaný městský tepelný ostrov, který je způsoben pohlcováním světla tmavými povrchy, jako jsou střechy nebo silnice. Pohlcená energie se v těchto materiálech kumuluje a dlouho do noci je vyzařována do okolí.

Se zajímavým způsobem, jak tento efekt výrazně omezit, přišli vědci z Purdueovy univerzity v americkém státě Indiana. Jejich řešení je založeno na využití akrylové barvy obsahující nanočástice hexagonální modifikace nitridu boritého (hBN). Tento bílý pigment je tvořen mikroskopickými destičkami o průměru několika set nanometrů a svojí strukturou připomíná známější grafit. I díky své unikátní morfologii a velmi vysokému indexu lomu je materiál schopen odrazit až 97,9 % dopadajícího slunečního světla, a ochladit tak povrch pod ním až o 5 °C oproti teplotě okolí.

Další pozoruhodnou vlastností hBN je vysoká emisivita v takzvaném atmosférickém okně. U běžných povrchů je většina vyzářeného tepla vzápětí ihned pohlcena plyny přítomnými v atmosféře, což má za následek rostoucí teplotu okolního vzduchu. Pokud se však vlnová délka vyzařovaného infračerveného záření nachází v pásmu mezi 8–13 μm, je schopna bez zadržení proniknout až hluboko do troposféry, a materiál tak i bez spotřeby elektrické energie efektivně ochladí sebe i své okolí.

Podobný, stejnou skupinou dříve publikovaný nátěr založený na síranu barnatém dosáhl díky tomuto efektu úctyhodného průměrného chladicího výkonu 117 W/m2. Vhodně ošetřená střecha by tak do budoucna mohla snadno nahradit běžnou klimatizaci. Autoři navíc slibují, že nová směs využívající hBN je schopna oproti síranu barnatému dosáhnout podobných vlastností i při snížení tloušťky nátěru o více než polovinu a jeho hmotnosti o více než 80 %. Tato barva by tak mohla v budoucnu najít využití při pasivním chlazení dopravních prostředků, u kterých často záleží na každém gramu.

Felicelli A. et al.: Cell Rep. Phys. Sci., 2022, DOI: 10.1016/j.xcrp.2022.101058

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Nanotechnologie
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Jan Havlík

RNDr. Jan Havlík, Ph.D., (*1985) vystudoval anorganickou chemii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Během doktorského studia se zabýval výzkumem nanodiamantů v ÚOCHB AV ČR. Nyní se na Vysoké škole chemicko‑technologické v Praze věnuje přípravě budoucích učitelů chemie, péči o talentovanou mládež a popularizaci vědy. Jeho vášní je pořizování si nových knih, které se pak zpravidla nepřečtené hromadí všude v jeho okolí.
Havlík Jan

Doporučujeme

Genová terapie ALS: jsme na začátku naděje

Genová terapie ALS: jsme na začátku naděje

Je to krutá a zatím nevyléčitelná nemoc. Amyotrofická laterální skleróza. Americká léková agentura FDA však nedávno schválila pro medicínskou...
(Ne)umělá sladidla

(Ne)umělá sladidla uzamčeno

Adam Obr  |  3. 6. 2024
Když loni v létě zařadilo WHO aspartam na seznam látek, které mají potenciál způsobovat rakovinu, dosáhla diskuse o škodlivosti nekalorických...
Příběhy řasových éček

Příběhy řasových éček

Richard Lhotský  |  3. 6. 2024
Přídatné látky v potravinách, familiárně přezdívané pro svůj kód éčka, vzbuzují u řady lidí obavy a strach. Přesto se mezi nimi najdou i látky...