Güneş Işığını Geçiren, Isıyı Geçirmeyen Cam Geliştirildi

Notre Dame Üniversitesi’nde çalışan bilim insanları, Güney Kore’deki Kyung Hee Üniversitesi ile işbirliği yaparak kuantum bilişim teknolojisinden yardım alarak güneşten gelen ısıyı önleyen şeffaf bir pencere kaplaması geliştirdi. Bu yeni kaplama, yalnızca dışarıdan gelen ışığa izin verirken iç mekandaki sıcaklığı yükseltmeyen görünür ışığı geçirebilen bir katmandan oluşuyor.

Bu geliştirilen kaplama, binaların soğutma giderlerini üçte bir oranında azaltabilme potansiyeline sahiptir. Uluslararası Enerji Ajansı’na göre, klima ve vantilatörler dünya genelinde binaların enerji masrafının %20’sini oluştururken insanların elektrik tüketiminin ise yaklaşık %10’unu oluşturmaktadır. Bu nedenle, enerji tasarruflu çözümler, sürdürülebilirlik açısından büyük önem taşımaktadır.

Araştırmacılar, en iyi malzeme düzenini belirlemek için makine öğrenimi ve kuantum bilişiminden yararlanmışlardır. Kuantum bilişim, geleneksel bilişim yöntemlerinden daha fazla hesaplama potansiyeline sahip olan bir teknolojidir. Kuantum bilişimde bilgi, ikili sayı sistemindeki 1 ve 0’ların yanı sıra ikisinin bileşimi olarak temsil edilebilir. Bu, bilim insanlarına doğa bilimleri simülasyonları ve nükleer füzyon araştırmaları gibi alanlarda büyük bir avantaj sağlar.

Yapılan çalışmada, ısıyı en iyi şekilde azaltmak için inanılmaz derecede ince malzeme katmanlarının hassas bir şekilde sıralanması gerekmektedir. Makine öğrenimi ve kuantum bilişim teknolojileri bir araya getirilerek, geliştirilen modeller hızlı bir şekilde test edilmiştir. Bu süreçte, çeşitli karışım ve malzeme bileşimleri analiz edilerek en iyisi belirlenmiştir.

Bu çalışmada 1,2 mikron kalınlığında silis, alümin ve titanyum oksitten oluşan bir katman cam bir taban üzerine yerleştirilmiştir. Bu katman daha sonra kontakt lenslerde kullanılan bir polimer ile kaplanmıştır. Elde edilen yeni bileşim, diğer ısı azaltıcı kaplamaların önüne geçerek son derece etkili bir performans sergilemektedir.

Notre Dame Üniversitesi Enerji Çalışmaları Merkezi’nde görevli olan Profesör Tengfei Luo, “Kuantum bilişim stratejisi, malzemenin kendisi kadar önemlidir” diyor ve ekliyor, “Bu yaklaşım sayesinde en iyi malzemeyi bulup ışınım soğutucusunu tasarladık ve bu soğutma etkisini deneysel olarak kanıtladık.”

Bu tür ısı azaltan şeffaf kaplamaların yaygın olarak pencere ve cam yapılarında kullanılmasıyla enerji kaynaklı sera gazı emisyonlarının azaltılması mümkün olabilir. Özellikle bugünlerde dünya, iklim değişiminin getirebileceği en kötü senaryoları engellemek için zamanla yarıştığından, bu gelişmeler büyük önem taşımaktadır.

İlginizi Çekebilir: Doğayı Taklit Eden Yapraklarla Devrim Niteliğinde Güneş Panelleri Üretildi