Tanulmányok becslései alapján a világszerte épületek által felhasznált árammennyiség 15 százalékát használják fel hűtésre. Amikor a nap az épületekre esik, elsÅ‘sorban az emberi szem számára láthatatlan ultraibolya és közeli infravörös fény hatol át az üvegen és belülrÅ‘l felmelegíti a helyiségeket. Amennyiben legalább ezeket a hullámhosszakat ki lehetne zárni, akkor a hűtés potenciális szükségessége jelentÅ‘sen csökkenne.

Természetesen még jobb lenne, ha a felhasznált bevonat az ablak felületérÅ‘l olyan hullámhosszon sugározna hÅ‘t, amely a légkörön keresztül az űrbe juthatna. Az egyre súlyosbodó éghajlatváltozás, a hÅ‘mérséklet emelkedése és az ezzel párhuzamosan dráguló energia miatt egy ilyen találmányra nagy keresletnek kell lennie. Azt, ami elsÅ‘re utópisztikusnak hangzik, az amerikai Notre Dame Egyetem és a koreai Kyung Hee Egyetem közös csapatának sikerült megvalósítania. Az Eungkyu Lee és Tengfei Luo által vezetett kutatók kvantumszámítógépet és mesterséges intelligenciát használtak arra, hogy megtalálják azt a bevonati technológiát, amely egyetlen watt energiafogyasztás nélkül csökkenti az épületek hÅ‘mérsékletét.

A szakemberek a találmányukat "átlátszó sugárzó hűtÅ‘nek" (TRC) nevezték el. A kifejlesztéséhez a csapat számítógépes modelleket készített egy üveglapon, amelyeken olyan gyakori anyagok, mint a szilícium-dioxid, a szilícium-nitrid, az alumínium-oxid vagy a titán-dioxid vékony rétegeit váltogatták, amelyeket végül egy polidimetil-sziloxán filmmel fedtek be. Ezután egy kvantumszámítógép segítségével gépi tanulás alapján iteratív módon optimalizálták a rétegek típusát, sorrendjét és kombinációját. Ennek eredményeképpen olyan bevonatkialakítás jött létre, amely felülmúlja a hagyományos kialakítású TRC-ket, viszont a látható fényt átengedte.

A tudósok kiszámították, hogy az optimalizált kialakítás 31 százalékkal csökkentheti a hűtési energiafogyasztást a hagyományos ablakokhoz képest, különösen a forró és száraz városokban. Ugyanakkor rámutattak, hogy eredményeik más alkalmazásokban is alkalmazhatók, például a járművek ablakainak gyártásában. A mesterséges intelligencia és a kvantumszámítás folyamata más típusú kompozit anyagok fejlesztésére is alkalmas. A kutatók eredményeiket az ACS Energy Letters című folyóiratban tették közzé.