Bahan yang membantu menyejukkan rumah anda tanpa penghawa dingin.

Sebuah pasukan penyelidikan antarabangsa dari AS, China, Singapura dan Sweden baru sahaja menerbitkan kaedah baharu untuk mereka bentuk bahan yang mampu mengawal suhu dengan lebih berkesan.

Diterbitkan dalam jurnal Nature , kajian ini menggunakan teknologi pembelajaran mesin untuk membangunkan bahan yang dipanggil meta-pemancar terma, yang boleh mengawal selia cara ia menyerap dan melepaskan haba. Matlamat pasukan ini adalah untuk mencipta bahan yang membantu mengurangkan suhu dalam bangunan, sekali gus menjimatkan tenaga dan berpotensi digunakan di angkasa lepas.

Ia boleh menjimatkan puluhan ribu kilowatt tenaga setiap tahun.

FOTO: PEXELS

Nanofotonik terma, kajian tentang interaksi antara cahaya dan haba pada skala kecil, menjanjikan kemajuan dalam bidang seperti teknologi tenaga dan termofotovoltaik. Walau bagaimanapun, mereka bentuk bahan-bahan ini sering mencabar kerana pergantungannya pada kaedah cuba jaya, yang membawa kepada kemajuan yang perlahan. Kaedah tradisional sering dihadkan oleh bentuk mudah dan bahan tetap, menjadikannya sukar untuk mencari penyelesaian yang optimum.

Pembelajaran mesin membuka jalan untuk bahan 'penyejukan kendiri' generasi akan datang

Kaedah baharu pasukan penyelidikan menggunakan teknologi pembelajaran mesin untuk mengatasi batasan ini. Sistem ini mampu memproses struktur tiga dimensi yang kompleks dan pelbagai jenis bahan, walaupun hanya dengan sedikit data. Kekuatan kaedah ini terletak pada keupayaannya untuk mencari secara automatik melalui berjuta-juta reka bentuk untuk memenuhi keperluan khusus, di samping menggunakan model tiga satah, mengembangkan keupayaan reka bentuk berbanding kaedah dua dimensi sebelumnya.

Pasukan penyelidikan telah mencipta lebih 1,500 bahan berbeza dengan pelbagai keupayaan penjanaan haba. Mereka juga menguji tujuh reka bentuk yang menunjukkan prestasi penyejukan dan optik yang unggul berbanding alternatif sedia ada. Penyelidik bersama ketua Yuebing Zheng menyatakan, "Rangka kerja pembelajaran mesin kami mewakili satu lonjakan besar dalam reka bentuk pemanas lampau. Dengan mengautomasikan proses tersebut, kami dapat mencipta bahan dengan prestasi unggul yang tidak dapat dibayangkan sebelum ini."

Untuk menguji kebolehlaksanaan sistem ini, pasukan penyelidikan telah menghasilkan empat bahan dan mengujinya di atas bumbung sebuah rumah prototaip. Keputusan menunjukkan bahawa bumbung bersalut meta-pemancar adalah 5 hingga 20 darjah Celsius lebih sejuk daripada bumbung yang dicat putih atau kelabu selepas 4 jam terdedah kepada cahaya matahari. Dianggarkan bahawa kesan penyejukan ini boleh menjimatkan kira-kira 15,800 KW tenaga setahun di bangunan pangsapuri di bandar-bandar panas seperti Rio de Janeiro atau Bangkok.

Selain aplikasi kediaman, bahan-bahan ini dapat membantu mengurangkan suhu bandar dengan memantulkan cahaya matahari dan melepaskan haba, sekali gus mengurangkan kesan pulau haba bandar, faktor penyumbang kepada pemanasan global. Ia juga boleh digunakan dalam kapal angkasa untuk kawalan suhu, atau dalam produk harian seperti fabrik penyejuk untuk pakaian dan salutan kereta.

Profesor Zheng menekankan bahawa kaedah tradisional selalunya perlahan dan tidak optimum, manakala rangka kerja baharu ini membuka lebih banyak pilihan untuk mengoptimumkan reka bentuk bahan. Pasukan penyelidikan merancang untuk menambah baik lagi teknologi ini dan mengaplikasikannya dalam bidang nanofotonik untuk mengeksploitasi potensi pembelajaran mesin dalam mereka bentuk penjana haba berkecekapan tinggi.

Sumber: https://thanhnien.vn/vat-lieu-giup-lam-mat-nha-ma-khong-can-dieu-hoa-185251018180423352.htm