Создан новый материал для охлаждения домов: поможет сэкономить 15 800 киловатт-часов в год

Ученые создали более 1500 уникальных материалов, которые могут контролировать излучение тепла. Это в свою очередью, обеспечивает более высокую точность нагрева и охлаждения зданий, что обеспечивает лучшую энергоэффективность.

“Наша платформа машинного обучения представляет собой значительный шаг вперед в разработке тепловых метаизлучателей. Автоматизируя процесс и расширяя пространство для проектирования, мы можем создавать материалы с превосходными характеристиками, которые ранее были немыслимы”, - говорит соруководитель исследования, профессор кафедры машиностроения им. Уокера Инженерной школы Кокрелла Юэбин Чжэн, пишет SciTechDaily.

В рамках эксперимента команда ученых создала четыре образца материалов, чтобы протестировать их характеристики. Одним из этих материалов покрыли крышу дома, сравнивая результаты с обычными белыми и серыми красками. Спустя 4 часа на полуденном солнца, крыша с метаизлучателем была в среднем на 5-20 градусов по Цельсию холоднее, чем остальные крыши в испытаниях.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Исследователи взяли за основу эти показатели и подсчитали, что такое охлаждение может сэкономить около 15 800 киловатт-часов в год в многоквартирном доме. При условии, что этот дом будет располагаться в таких жарких городах, как Рио-де-Жанейро или Бангкок. К примеру, обычный кондиционер потребляет около 1500 киловатт-часов в год.

По словам авторов исследования, применение их разработки может выходить далеко за рамки простой экономии электроэнергии. Команда создала целых 7 видов метаизлучателей, которые были адаптированы под определенные функции.

Такие материалы не только могут отражать солнечный свет от жилой застройки, но и отводить тепло на заданных длинах волн. Это может снизить температуру в городах с плотной бетонной застройкой и небольшой площадью зеленых насаждений.

Технологию также можно применять в космосе, чтобы снижать температуру космических аппаратов.

Помимо этого метаизлучатели могут стать частью нашего ежедневного обихода. К примеру, их можно использовать в создании текстиля, который пригодится для пошива охлаждающей одежды или униформ. Также его можно использовать в автомобилях, чтобы салон не так сильно разогревался на солнце.

Обычно процесс изготовления таких материалов является трудоемким, что препятствует их более широкому применению.

“Традиционно разработка таких материалов была медленной и трудоёмкой, и в её основе лежал метод проб и ошибок. Этот подход часто приводит к неоптимальным конструкциям и ограничивает возможности создания материалов с необходимыми для эффективности свойствами. Машинное обучение, возможно, не является решением всех проблем, но уникальные спектральные требования к управлению тепловым режимом делают его особенно подходящим для разработки высокопроизводительных тепловых излучателей”, - говорит Чжэн.