Átengedi a fényt az új hővédő bevonat

Az amerikai Notre Dame Egyetem kutatói koreai kollégáikkal egy olyan hővédő bevonatot fejlesztettek ki, amivel a hőt igen, ám a fényt nem szűrik ki, vagyis az ablak a bevonat ellenére átlátszó marad. A bevonattal már meglévő ablakokat is elláthatnak, vagy épp járműveknél lehet majd alkalmazni, jelentősen csökkentve ezzel a légkondicionálás szükségét. A meleg éghajlatú helyeken ezzel a hűtés energiaköltségét több mint harmadával lehet csökkenteni.

A különleges bevonat hatékonyságának titka abban rejlik, hogy akármilyen szögből süti a Nap, minden esetben képes szűrni. A jelenleg használatos ablakbevonatok akkor működnek igazán jól, ha pont szemből, merőlegesen kapják a napfényt, holott a nap legforróbb déli óráiban a függőlegesen elhelyezkedő ablakokra már kis szögben esik a fény. Ez azt is jelenti, hogy pont akkor kevésbé hatékonyak, amikor a leginkább szükség volna rájuk.

A kutatók egymásra applikált rétegekből építették fel az új bevonatot, ebben különböző összetételű, szilíciumot, titánt, alumíniumot tartalmazó vegyületek vannak. Ahhoz, hogy sokféle irányból védjék a hőtől az ablak mögötti területet, miközben a fényt átengedik, meg kellett határozni, milyen rétegeket melyikek után teszik, vagyis fel kellett állítani a lehető legjobb sorrendet köztük. A kutatók ehhez egy kvantummechanikai alapú optimalizációs módszerrel és gépi tanulással elemezték a hatalmas számú lehetőséget. Az így kapott eredményt azután kísérleti úton is megvizsgálták, s igazolták annak helyességét.

A kész bevonta 5,4-7,2 Celsius-fokkal tudta csökkenteni a kísérleti teremben a hőmérsékletet, ez pedig igen jelentős energiamegtakarításhoz vezethet. A kutatók modellszámításai alapján ez a megtakarítás különösen a forró égövben válik igazán jelentőssé, a vizsgálatok során használt módszerrel pedig más olyan más eszközök is megtervezhetőek, amelyek többféle anyagból készülő, összetett rendszert alkotnak.