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O resfriamento é responsável por cerca de 15% do consumo global de energia. Janelas transparentes convencionais permitem que o sol aqueça os espaços internos, que os ar-condicionados que consomem muita energia devem resfriar. Mas e se uma janela pudesse ajudar a resfriar a sala, não usar energia e preservar a vista?
Tengfei Luo, professor de estudos de energia da Família Dorini na Universidade de Notre Dame, e o associado de pós-doutorado Seongmin Kim criaram um revestimento transparente para janelas que faz exatamente isso.
O revestimento, ou resfriador radiativo transparente (TRC), permite a entrada de luz visível e mantém fora outras luzes produtoras de calor. Os pesquisadores estimam que esta invenção pode reduzir os custos de resfriamento elétrico em um terço em climas quentes em comparação com as janelas de vidro convencionais.
Resfriadores radiativos transparentes podem ser usados para edifícios e carros para ajudar a enfrentar os desafios das mudanças climáticas. Luo e sua equipe conseguiram projetar o melhor TRC da categoria usando computação quântica combinada com aprendizado de máquina.
O TRC é composto de múltiplas camadas ultrafinas de materiais que devem ser montadas em uma configuração precisa. Ao construir um modelo computacional do TRC, os pesquisadores puderam testar cada configuração possível de camadas em uma fração de segundo para identificar a combinação e a ordem ideais dos materiais.
Guiados por esses resultados, eles fabricaram o novo revestimento por camadas de sílica, alumina e óxido de titânio em uma base de vidro – completando com o mesmo polímero usado para fazer lentes de contato. O resultado foi um revestimento de 1,2 mícron de espessura que supera todos os outros revestimentos de vidro redutores de calor do mercado.
“Acho que a estratégia de computação quântica é tão importante quanto o próprio material”, disse Luo. “Usando essa abordagem, conseguimos encontrar o melhor material da categoria, projetar um resfriador radiativo e provar experimentalmente seu efeito de resfriamento.”
Sua pesquisa foi publicada em Cartas de Energia ACSum jornal da American Chemical Society.
Tengfei Luo e seu Laboratório MONSTER colaboraram com a Universidade Kyung Hee na Coreia do Sul nesta pesquisa.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Notre Dame. Original escrito por Karla Cruise. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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