تکنولوژی‌ای که ساختمان‌ها را رایگان خنک می‌کند
پوششی که ساختمان‌ها را رایگان خنک می‌کند
مجله علمی ایلیاد - به دلیل بروز تغییرات آب و هوایی، تقاضا برای تکنولوژی‌های جدیدی که بتوان به کمک آن‌ها ساختمان‌ها را خنک کرد رو به افزایش گذاشته است. در آخرین تلاش‌هایی که دانشمندان برای دستیابی به تکنولوژی‌های جدید انجام داده‌اند، پوششی شفاف برای پنجره ساختمان‌ها ساخته شده است که می‌تواند بدون مصرف انرژی باعث کاهش دمای داخل ساختمان شود. ساخت این پوشش به کمک تکنولوژی محاسبات پیشرفته و هوش‌مصنوعی صورت گرفته است. جزئیات این پوشش طی مقاله‌ای در مجله ACS Energy Letters گزارش شده است.
مطالعات انجام شده در گذشته نشان داده است که در مجموع، ۱۵ درصد انرژی مصرفی در جهان به منظور خنک‌سازی استفاده می‌شود. اگر بتوان پوشش ساختمان‌ها را از جنسی ساخت که به پایین آوردن دمای داخل ساختمان کمک کند، تقاضا برای انرژی کاهش پیدا می‌کند. این پوشش جدید از ورود پرتوهای فرابنفش و مادون قرمز خورشیدی به داخل ساختمان جلوگیری می‌کند. این پرتوها در واقع بخشی از طیف نوری خورشید هستند که توسط چشم انسان دیده نمی‌شوند، ولی می‌توانند از شیشه عبور کرده و داخل ساختمان را گرم کنند.
اگر بتوان در تولید پوشش پنجره‌های شیشه‌ای از ماده‌ای استفاده کرد که گرمای درون ساختمان را به بیرون تابش کند، می‌توان امید داشت که دمای ساختمان‌ها بیشتر کاهش پیدا کند. البته تابش گرمای ساختمان به بیرون باید در طول موجی رخ دهد که بتواند از اتمسفر خارج شده و وارد فضای کیهانی شود. به هر حال تولید چنین ماده‌ای بسیار کار مشکلی است، زیرا این پوشش باید در عین حال که خصوصیات پیش گفته را داراست، شفاف باشد که جلوی دید به بیرون را نگیرد.
محققین برای تولید جدیدترین نوع پوشش شیشه‌ی پنجره‌ها، از یک لایه‌ی نازک مواد معمولی مانند دی‌اکسید سیلیکون یا نیترید سیلیکون یا اکسید آلومینیوم و یا دی‌اکسید تیتانیوم بر روی شیشه‌ی معمولی استفاده کرده‌اند و سپس بر روی آن لایه‌ای از پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان اضافه کرده‌اند. محققین به کمک ترکیبی از رویکردهای تصادفی و با استفاده از یادگیری ماشین و محاسبات کوانتومی توانسته‌اند ترتیب و نوع لایه‌های اضافه شده را بهینه کنند. نتایج به‌دست آمده از این سیستم برای ساخت پوشش فرستاده شده است و پوشش ساخته شده نشان داده است که به‌کارگیری روش‌های ترکیبی برای تعیین لایه‌ها کارایی بالایی داشته است.
آزمایش‌های انجام شده نشان داده است که در شهرهای گرم و خشک، استفاده از پوشش ساخته شده بر روی شیشه پنجره‌ها باعث شده حدود ۳۱ درصد در مصرف انرژی صرفه‌جویی شود. پوشش تهیه شده را می‌توان در جاهای دیگری مانند خودروها و قطارها نیز استفاده کرد.