الذكاء الاصطناعي يبتكر طلاء مقاوم للحرارة يخفض درجة حرارة السطح بما يصل إلى 20 درجة مئوية

يمكن للطلاء العاكس للحرارة المصمم بالذكاء الاصطناعي خفض درجة حرارة السطح بمقدار 5-20 درجة مئوية، مما يساهم في تبريد المناطق الحضرية وتوفير الطاقة دون الحاجة إلى معدات التبريد.

نشر فريق من العلماء من جامعة تكساس (الولايات المتحدة الأمريكية)، وجامعة شنغهاي جياو تونغ (الصين)، والجامعة الوطنية في سنغافورة، وجامعة أوميا (السويد) مشروعًا بحثيًا حول تطبيق الذكاء الاصطناعي في تصميم المواد. والنتيجة هي جيل جديد من الطلاء العاكس للحرارة، قادر على تبريد أسطح المنازل والمركبات والمعدات الخارجية بما يتراوح بين 5 و20 درجة مئوية، مقارنةً بالطلاء التقليدي.

طُوِّر المنتج باستخدام نموذج تعلُّم آلي قادر على محاكاة ملايين تركيبات المواد وتحسينها في غضون أيام قليلة. ويُعَدُّ هذا تقدمًا هامًا في استخدام الذكاء الاصطناعي لحل مشاكل الطاقة والمناخ في المناطق الحضرية شديدة الحرارة.

يساعد الطلاء العاكس للحرارة المصمم بالذكاء الاصطناعي على تقليل درجة حرارة السطح في الظروف المشمسة الحارة.

وباستخدام التعلم الآلي، نجح الفريق في تصميم سلسلة من تركيبات الطلاء الجديدة التي تتمتع بفعالية عالية في تقليل الحرارة، في وقت قصير دون الحاجة إلى المرور بعملية التجربة والخطأ المعقدة كما كان من قبل.

أظهرت الاختبارات أن طلاء سقف مبنى من أربعة طوابق في ظروف جوية حارة، مثل تلك الموجودة في بانكوك أو ريو دي جانيرو، يمكن أن يقلل استهلاك تكييف الهواء بما يصل إلى 15,800 كيلوواط/ساعة سنويًا. وإذا طُبق على 1,000 مبنى، فإن هذا التوفير يكفي لتشغيل أكثر من 10,000 مكيف هواء سنويًا. وهذا رقم مثير للإعجاب، لا سيما في ظل المدن التي تواجه زيادة في استهلاك الكهرباء خلال مواسم الحر الطويلة.

صُمم الطلاء الجديد بناءً على عنصرين أساسيين: عكس الإشعاع الشمسي (وخاصةً في نطاق الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة)، مع القدرة على إصدار الأشعة تحت الحمراء لتبديد الحرارة في الغلاف الجوي. تُحسّن خوارزميات التعلم الآلي هذه الخصائص، مما يُختصر وقت البحث بشكل كبير ويزيد من كفاءة المنتج.

لا يُمكّن الذكاء الاصطناعي العلماء من محاكاة ملايين تركيبات المواد في وقت قصير فحسب، بل يُمكّنهم أيضًا من "ترتيب" المواد بالخصائص المطلوبة. فبدلًا من إنشاء مادة ثم قياسها، يُمكن للمستخدمين الآن طلب وصفة من الذكاء الاصطناعي تُلبي متطلبات مُحددة، مثل العزل، أو المتانة العالية، أو التكلفة المنخفضة.

لا يقتصر استخدام الطلاء العاكس للحرارة على الأسطح فحسب، بل يُمكن استخدامه على نطاق واسع في السيارات والحاويات ومعدات الاتصالات الخارجية والمنشآت الصناعية. ويُعتبر هذا توجهًا عمليًا للحد من ظاهرة "الجزر الحرارية الحضرية" وزيادة كفاءة الطاقة في المدن الكبرى.

يتزايد استخدام الذكاء الاصطناعي لتطوير مواد جديدة. وقد أطلقت بعض شركات التكنولوجيا الكبرى، مثل مايكروسوفت، مجموعة أدوات لدعم تصميم المواد غير العضوية المستخدمة في الخلايا الشمسية والأجهزة الطبية . وفي المملكة المتحدة، استخدمت شركة MatNex الناشئة الذكاء الاصطناعي لتطوير مغناطيسات خالية من العناصر الأرضية النادرة، مما أدى إلى خفض التكاليف والتلوث في تصنيع المركبات الكهربائية. تُظهر هذه الابتكارات أن الذكاء الاصطناعي لا يخدم صناعة البرمجيات فحسب، بل يلعب أيضًا دورًا هامًا في قطاعات الفيزياء والكيمياء والبيئة.

قد تُطرح قريبًا دهانات مُصممة بالذكاء الاصطناعي في الأسواق. كما أن اختصار عملية البحث عن المواد من أشهر إلى أيام يفتح المجال أمام تسريع مجموعة من الابتكارات في مجال كفاءة الطاقة وتغير المناخ.

المصدر: https://khoahocdoisong.vn/ai-tao-ra-son-chong-nong-giup-giam-nhet-mai-nha-toi-20-do-c-post1552346.html