窗口涂层可以不需要能量来很酷的建筑
随着气候变化的加剧夏天热,需求增长技术为建筑物降温。现在,研究人员报告在ACS能源字母,他们利用先进的计算技术和人工智能技术来设计一个透明窗口涂层,可以降低建筑物内部的温度,而不消耗一瓦的能量。
研究估计,冷却约占全球能源消费的15%。需求可以降低窗口涂层可以遮挡阳光的紫外线和近红外光——太阳光谱的部分,通常通过玻璃加热一个封闭的房间。能源的使用可以减少进一步如果涂层从窗口表面的辐射热量的波长穿过大气层到外太空。然而,很难设计材料,可以同时满足这些条件,也可以发射可见光,这意味着他们不妨碍你尽情的观看。Eungkyu李腾飞罗和他的同事着手设计一个“透明辐射冷却器”(曾经),可以做到这一点。
曾经的团队构建计算机模型组成的薄层交替的常见材料如二氧化硅、氮化硅、氧化铝或二氧化钛玻璃基地,加上聚二甲硅氧烷的电影。他们优化的类型、顺序和组合层使用迭代方法指导的机器学习和量子计算、存储数据使用亚原子粒子。这种计算方法进行优化比传统电脑更快更好,因为它能有效地测试所有可能的组合在几分之一秒。这产生了涂层设计,当捏造,打败传统的性能设计委员会除了最好的商业heat-reduction眼镜市场上。
在炎热、干燥的城市,研究人员说,优化委员会可能会冷却的能源消耗减少31%相比,传统的窗口。他们指出他们的研究成果可以应用到其他应用程序,因为曾经也可以用于汽车和卡车的窗户。此外,该集团的量子computing-enabled优化技术可以用来设计其他类型的复合材料。
参考:金,商W,月亮,Pastega T,李E,罗T .高性能透明辐射冷却器设计的量子计算。ACS能源列托人。11月2日在线发表2022:4134 - 4141。doi:10.1021 / acsenergylett.2c01969
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