Černou ani bílou nepovažujeme za zrovna zázračné barvy. Ovšem když se jejich tmavost nebo světlost posune až do extrémů, začínají být opravdu zajímavé.
Když před třemi lety zahlásili úspěch vědci z laboratoří pensylvánské Purdue University, jevilo se to být na první poslech dost chabou novinkou, a to i na podivnou sezónu 2020. Světu totiž s nadšením prezentovali objev té vůbec nejbělejší barvy na světě. Upřímně, moc velký rozruch to tehdy nezpůsobilo. Podívejte se sami vlastním dětem do penálu, jak často musí strouhat bílou pastelku anebo dokupovat tubu s bělobou. Jestli je nějaká barva nudná a nezajímavá, pak je to bílá.
Proto se vedoucí týmu výzkumníků, profesor strojního inženýrství Xiulin Ruan, musel trochu víc snažit vysvětlovat, co je na jejich nejbělejší bílé barvě vlastně tak mimořádného. Ukázalo se, že je toho víc než dost. Chtělo to jen trpělivost a naslouchat.
)
Levná, dostupná, univerzální
Předně, ona nejbělejší bílá vznikla v laboratořích relativně nenáročně, míšením pigmentů uhličitanu vápenatého. Po čertech hojného přírodního materiálu, což předznamenává její snadnou dostupnost a potenciál k průmyslové výrobě. Když už ony krystalické částice CaCO3 z vápence, mušlí nebo křídy jednou pomelete na zrnka o průměru tloušťky lidského vlasu, můžete je použít k vytvoření té nejčistší a nejjasnější bílé barvy. Bělejší, než jakékoliv dosud jiné vyrobené bílé. Paráda. Pozitivní jistě je, že může být zakomponována do formy klasické akrylové barvy.
)
Takové, kterou můžete snadno aplikovat nátěrem nebo nástřikem ve spreji. Tedy poměrně dost univerzálně, na nejrůznější povrchy. Což je jistě potěšující. Ale pořád tomu něco chybí, viďte? Nějaká senzace a rekord. Inu, zvláštní schopností této super-bílé barvy je, že má extrémně vysoké albedo. Při testování v laboratorních podmínkách byla schopná odrazit až 98 % dopadajícího světla, slunečních paprsků. V reálném uspořádání - v terénu - pak okolo 95,5 %. Jiné dosud zaužívané bílé barvy neměly odrazivost větší než 80-90 %.
Ta objevená bílá je jasná, ale ještě ne tak jasná, aby oslňovala. Jen když se na ni díváte, máte trochu pocit, že koukáte do bílé díry. A tím se už konečně dostáváme k tomu, k čemu je vlastně ta nejbělejší bílá užitečná.
)
Barva odpuzující světlo
Když opatříte rovnou střechu jednoho domu ve městě bílým nátěrem, můžete snížit akumulaci tepla a přehřívání o necelé 2 stupně Celsia. Pokud k tomu použijete tady tuhle nejbělejší bílou s extrémně vysokou odrazivostí, můžete objekt ochladit až o 7,6 stupňů. V praxi to znamená, že by se takový dům v létě mohl obejít bez klimatizace. Účinnější by pochopitelně bylo, kdybyste takovým nátěrem nezaopatřili jen jeden dům, ale celou čtvrť anebo rovnou všechny střechy ve městě. Prakticky by se tím odrušil efekt tepelných ostrovů, který dělá z měst rozpálené výhně.
Pokud vám to přijde málo – v současnosti budovy na světě spotřebovávají okolo 20 % z celkové vyrobené elektřiny ke svému ochlazování, provozu větráků a klimatizaci. S nejbělejší bílou na střeše by se tato pětina energie dala využít jinak, anebo by ji vůbec nebylo zapotřebí vyrábět. A znovu – ta nejbělejší bílá je fascinující relativně snadnou výrobou, dostupností potřebných surovin i širokou aplikovatelností. Objev vědců z Purdue University má potenciál nenáročně ochladit celý svět. A to je opravdu pecka.
Momentálně titíž badatelé rozvíjí aplikovatelnost nejbělejší bílé na nejrůznější povrchy. Řeší bílé střechy osobních automobilů (které by nepotřebovaly klimatizaci), chladírenských vagonů a přepravních boxů (které by výrazně snížily své provozní nároky) nebo super-tenký a super-bílý nátěr pro kosmické stanice a družice ve vesmíru, jež by tak dokázaly snížit pasivní příjem tepla. Bílá je možná nudná barva, ale v tomhle ochlazujícím podání působí nesmírně zajímavě. Mohla by ušetřit miliardy.
Černější než černá
A jak se to má s černou? Ani ta se nepočítá mezi zrovna populární barvičky. Nicméně v extrémech, jakými se poprvé v roce 2016 představila tzv. vantablack, ta nejčernější černá, se už taky rýsuje nemalý potenciál.
Jde o synteticky vytvořenou a na výrobu hodně komplikovanou látku. Je totiž složená z uhlíkových nanotrubic, skutečně nepatrných černo-černých tunýlků. Na jednom centimetru čtverečním jsou jich miliardy.
Když na jejich povrch dopadne světlo, neodrazí se nazpět, ale naopak se zachytí a vychýlí mezi trubice. S odrazivostí tak stojí na přesně opačném konci, než nejbělejší bílá. Přijme – pohltí 99,96 % dopadajícího záření z viditelného spektra, a absorbuje i záření mimo spektrum, včetně infračerveného a ultrafialového záření.
)
Trojlístek superschopností
Látka černější než černá k tomu má extrémní tepelnou vodivost, odolnost vůči tepelným šokům. Je zhruba 10x silnější, než ocel. A ještě, kvůli svému specifickému nano-uspořádání, je super-hyrofobní. Vodu odpuzující. Nicméně pokud přijde na praktickou využitelnost tohoto slibného trojlístku superschopností, toneme zatím trochu v nejistotě.
Originální výrobce vantablack, britská společnost Surrey NanoSystems, sice vyvinula tři různé verze, ale prakticky všechny se nanáší ve formě aerosolu. Nano-uhlíkové „páry“, kterou je třeba nechat na požadovaném povrchu „vyrůst“. Rozhodně to není o nátěru nebo nástřiku. A to využitelnost v běžných měřítcích dost snižuje. Další nevýhodou je, že po nanesení je třeba materiál ještě zapéct, což znovu omezuje možnosti použití substrátů. Spektrum využití této nejčernější černé se tedy prozatím omezuje na sestavování teleskopů a satelitů, senzorů, které svou vše-pohlcující černotou odstíní rušivé záření. Pochopitelně že po téhle látce/barvě pošilhávají vývojáři vojenských technologií.
)
Vantablack totiž dokáže zneviditelnit objekt, řekněme letící dron. V noci lidské oko nemá šanci jej vůbec zaznamenat, a způsob jakým pracuje s teplem, jej činí naprosto neviditelným i pro radary. Dost možná by se tato látka/barva dala využít při sestavování solárních panelů, ale prozatím je moc drahá na výrobu i použití. Jinak ta nejčernější černá nabízí extrémní vizuální zážitek, protože lidský mozek objekty jí pokryté nevnímá plasticky a trojrozměrně – jaké nekonečnou tmavou plochu. Potenciál využití tu tedy je, ale zatím těžko říct, jaký nakonec bude.
Zdroj: FastCompany.com, ElleDecor.com, BGR.com, MachineDesign.com
