Тенгфей Ло, профессор энергетических исследований семьи Дорини в Университете Нотр-Дам, и постдокторант Сонмин Ким разработали прозрачное покрытие для окон, которое делает именно это.

Покрытие, или прозрачный радиационный охладитель (TRC), пропускает видимый свет и не пропускает другой свет, выделяющий тепло. Исследователи подсчитали, что это изобретение может снизить затраты на электрическое охлаждение на треть в жарком климате по сравнению с обычными стеклянными окнами.

Прозрачные радиационные охладители могут использоваться в зданиях и автомобилях для решения проблем, связанных с изменением климата. Ло и его команда смогли спроектировать свой лучший в своем классе TRC, используя квантовые вычисления в сочетании с машинным обучением.

TRC состоит из множества ультратонких слоев материалов, которые должны быть собраны в точной конфигурации. Построив вычислительную модель TRC, исследователи смогли протестировать каждую возможную конфигурацию слоев за доли секунды, чтобы определить оптимальную комбинацию и порядок материалов.

Руководствуясь этими результатами, они изготовили новое покрытие путем наложения слоев кремнезема, оксида алюминия и титана на стеклянную основу, покрыв ее тем же полимером, который используется для изготовления контактных линз. В результате получилось покрытие толщиной 1,2 микрона, которое превосходит все другие термостойкие стеклянные покрытия, представленные на рынке.

"Я думаю, что стратегия квантовых вычислений так же важна, как и сам материал", - сказал Ло. "Используя этот подход, мы смогли найти лучший в своем классе материал, спроектировать радиационный охладитель и экспериментально доказать его охлаждающий эффект".

Их исследование было опубликовано в Энергетические письма ACS, журнал Американского химического общества.

Тенгфей Ло и его лаборатория МОНСТРОВ сотрудничали в этом исследовании с Университетом Кен Хи в Южной Корее.