Про це повідомляє “Kreschatic” з посиланням на SciTechDaily
Нове покоління матеріалів, розроблених за допомогою штучного інтелекту, має потенціал значно знизити температуру в приміщеннях і зменшити витрати на енергію. Використовуючи методи машинного навчання, вчені створили складні термальні мета-еміттери, які можуть вибірково випромінювати тепло, що дозволяє точніше керувати процесами охолодження та опалення. Ці матеріали обіцяють стати значним кроком вперед у пошуку нових способів зниження енергоспоживання, особливо в умовах глобальних змін клімату.
Дослідження, проведене в Університеті Техасу в Остіні за участю колег із Шанхайського університету Цзяо Тун, Національного університету Сінгапуру та Умео університету в Швеції, продемонструвало вражаючі результати. Вчені за допомогою машинного навчання створили більше 1 500 унікальних матеріалів, які здатні контролювати випромінювання тепла в різних умовах. Це відкриття може змінити підхід до збереження енергії не лише в будівлях, а й у космічних дослідженнях і текстилі.
Випробування матеріалів: новий рівень ефективності охолодження
Для перевірки ефективності нових матеріалів були проведені тести на модельних будівлях. Один з матеріалів був нанесений на дах будинку, і його ефективність порівнювалася з традиційними білими і сірими фарбами. Після чотирьох годин прямого сонячного опромінення дах, покритий мета-еміттерним матеріалом, виявився на 5–20 градусів Цельсія холоднішим, ніж дахи, покриті звичайними фарбами. Це показує значний потенціал нових матеріалів у зниженні температури та енергетичних витрат.
Розрахунки вчених показують, що використання таких матеріалів може зекономити до 15 800 кіловат-годин на рік для багатоквартирного будинку в таких містах, як Ріо-де-Жанейро або Бангкок. Для порівняння, стандартний кондиціонер споживає близько 1 500 кіловат-годин на рік, що робить нові матеріали вигідними з точки зору енергетичних витрат.
Можливості для міського середовища та космічних технологій
Ці мета-еміттери мають значний потенціал для застосування в міському середовищі. Вони можуть допомогти зменшити ефект міських теплових островів, відбиваючи сонячне випромінювання та випромінюючи тепло на спеціальних довжинах хвиль, що дозволяє значно знизити температури в містах з великою кількістю бетонних будівель і обмеженою зеленою зоною. Окрім цього, ці матеріали можуть бути використані в космічних технологіях для ефективного управління температурами в космічних кораблях, регулюючи як потрапляюче сонячне випромінювання, так і випромінюване тепло.
Це відкриття має величезний потенціал для змін в інфраструктурі міст, а також для космічних місій, де температура є критичним фактором для функціонування апаратів.
Текстильні матеріали та автомобільні застосування
Штучний інтелект відкриває нові можливості для інтеграції термальних мета-еміттерів у текстильну промисловість. Вони можуть бути використані для покращення технологій охолодження в одязі та туристичному спорядженні, що зробить їх більш комфортними в жарку погоду. Крім того, ці матеріали можуть бути застосовані до автомобілів, щоб зменшити нагрівання кузова під прямим сонячним світлом, а також покращити теплоізоляцію в салоні.
Застосування цих матеріалів у побутових речах може значно полегшити життя, знижуючи потребу в кондиціонерах і інших системах охолодження, що, в свою чергу, дозволяє економити енергію та знижувати викиди CO2.
Нагадаємо, раніше ми писали про те, як штучний інтелект змінює Формулу-1.
