Klima kullanmadan evinizi serinletmenize yardımcı olan malzemeler.

Nature dergisinde yayınlanan araştırma, ısıyı emme ve salma şekillerini düzenleyebilen termal meta-yayıcılar adı verilen malzemeler geliştirmek için makine öğrenimi teknolojisini kullanıyor. Ekibin amacı, binalardaki sıcaklıkları düşürmeye yardımcı olacak, böylece enerji tasarrufu sağlayacak ve potansiyel olarak uzayda da kullanılabilecek malzemeler yaratmaktır.

Vật liệu có thể khiến máy điều hòa trở nên lỗi thời - Ảnh 1. — Her yıl on binlerce kilovat enerji tasarrufu sağlamak mümkündür.

Işık ve ısı arasındaki etkileşimin küçük ölçekte incelenmesi olan termal nanofotonik , enerji teknolojisi ve termofotovoltaik gibi alanlarda ilerlemeler için umut vaat etmektedir. Bununla birlikte, bu malzemelerin tasarımı, deneme-yanılma yöntemlerine dayanması nedeniyle genellikle zordur ve bu da yavaş ilerlemeye yol açmaktadır. Geleneksel yöntemler genellikle basit şekiller ve sabit malzemelerle sınırlıdır, bu da en uygun çözümleri bulmayı zorlaştırmaktadır.

Makine öğrenimi, yeni nesil 'kendi kendini soğutan' malzemelerin önünü açıyor.

Araştırma ekibinin yeni yöntemi, bu sınırlamaların üstesinden gelmek için makine öğrenimi teknolojisini kullanıyor. Sistem, az miktarda veriyle bile karmaşık üç boyutlu yapıları ve çok çeşitli malzemeleri işleyebiliyor. Bu yöntemin gücü, belirli gereksinimleri karşılamak için milyonlarca tasarımı otomatik olarak tarayabilmesinde ve aynı zamanda üç düzlemli bir model kullanarak önceki iki boyutlu yöntemlere kıyasla tasarım yeteneklerini genişletmesinde yatıyor.

Araştırma ekibi, çeşitli ısı üretme yeteneklerine sahip 1.500'den fazla farklı malzeme geliştirdi. Ayrıca, mevcut alternatiflere kıyasla üstün soğutma ve optik performans gösteren yedi tasarımı da test ettiler. Baş araştırmacı Yuebing Zheng, "Makine öğrenme çerçevemiz, süper ısıtıcı tasarımında büyük bir ilerlemeyi temsil ediyor. Süreci otomatikleştirerek, daha önce hayal bile edilemeyecek üstün performansa sahip malzemeler üretebildik." dedi.

Sistemin uygulanabilirliğini test etmek için araştırma ekibi dört farklı malzeme üretti ve bunları bir prototip evin çatısında denedi. Sonuçlar, meta-yayıcı kaplı çatının, 4 saatlik güneş ışığına maruz kaldıktan sonra beyaz veya gri boyalı bir çatıya göre 5 ila 20 derece Celsius daha serin olduğunu gösterdi. Bu soğutma etkisinin, Rio de Janeiro veya Bangkok gibi sıcak şehirlerdeki bir apartman binasında yılda yaklaşık 15.800 KW enerji tasarrufu sağlayabileceği tahmin ediliyor.

Konut uygulamalarının ötesinde, bu malzemeler güneş ışığını yansıtarak ve ısıyı yayarak kentsel sıcaklıkları düşürmeye yardımcı olabilir ve böylece küresel ısınmaya katkıda bulunan bir faktör olan kentsel ısı adası etkisini azaltabilir. Ayrıca uzay araçlarında sıcaklık kontrolü için veya giyim için soğutucu kumaşlar ve otomobil kaplamaları gibi günlük ürünlerde de kullanılabilirler.

Profesör Zheng, geleneksel yöntemlerin genellikle yavaş ve yetersiz olduğunu, yeni çerçevenin ise malzeme tasarımını optimize etmek için daha fazla seçenek sunduğunu vurguladı. Araştırma ekibi, teknolojiyi daha da geliştirmeyi ve yüksek verimli ısı üreteçlerinin tasarımında makine öğreniminin potansiyelinden yararlanmak için nanofotonik alanına uygulamayı planlıyor.

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