Нове покриття ефективно блокує інфрачервоне та ультрафіолетове світло, дозволяючи при цьому повністю пропускати видиме світло. Розробку можна ефективно застосувати для регіонів з теплим кліматом, де охолодження приміщень часто призводить до значних енергетичних витрат.

Дивіться також В Японії представили паперову батарею, що активується водою: як вона працює

Детальніше про розробку

Центральним елементом розробки є створення першого в галузі ширококутного спектрального фільтра. Цей фільтр забезпечує селективність діапазону, що дозволяє утримувати максимум світла в оптичному діапазоні, усуваючи при цьому небажане ультрафіолетове та теплове інфрачервоне випромінювання.

ШІ та квантові технології

Дослідницька група використала інтерактивне машинне навчання та квантові обчислення для визначення оптимальних оптичних матеріалів для проєкту.

  • Для визначення найбільш підходящих матеріалів використовували методи квантового відпалу, що в кінцевому підсумку звузило вибір до діоксиду кремнію, оксиду алюмінію і титану.
  • Додатково було застосовано кремнеземний полімер для посилення відбиття інфрачервоного випромінювання та зміцнення покриття.

Ефективність на практиці

Експериментальні випробування продемонстрували помітне зниження температури в приміщенні від 5,4 до 7,2 градусів за Цельсієм при збереженні прозорості. Важливо, що ефект охолодження залишався незмінним незалежно від кута пропускання світла.

Потенційний вплив цього досягнення на споживання енергії є значним. У регіонах зі спекотним кліматом запропонований віконний фільтр потенційно може зменшити річне споживання енергії на охолодження приблизно на 97,5 мегаджоулів на квадратний метр. Для будинку середнього розміру це означає економію до третини річного споживання електроенергії.

Дивіться також Новий твердотільний акумулятор побив рекорд щільності енергії

Ці висновки, докладно описані в нещодавній статті, опублікованій в журналі Cell Reports Physical Science, відзначають трансформаційний потенціал інтеграції ШІ і квантових обчислень в дослідженнях в галузі матеріалознавства. Такі інновації пропонують реальні рішення для підвищення енергоефективності та сталого розвитку.