Premaz za prozorska stakla štedi 30 posto energije

Istraživači s američkog Sveučilišta Notre Dame u Indiani razvili su novi premaz za prozore kako bi blokirali ultraljubičasto i infracrveno svjetlo koje stvara toplinu i omogućili vidljivu svjetlost, odnosno zadržali potpunu prozirnost stakla.

Premaz se može ugraditi na postojeće prozore ili automobile i može smanjiti troškove hlađenja klima uređaja za više od jedne trećine u vrućim klimatskim uvjetima.

"Kut između sunčeve svjetlosti i vašeg prozora uvijek se mijenja", rekao je Tengfei Luo, profesor za energetske studije na Sveučilištu Notre Dame i voditelj studije. "Naš premaz održava funkcionalnost i učinkovitost bez obzira na položaj Sunca na nebu."

Luo i njegov postdoktorski suradnik Seongmin Kim prethodno su proizveli prozirni premaz za prozore slaganjem ultratankih slojeva silicijevog dioksida, glinice i titanijevog oksida na staklenu podlogu. Silicijski polimer debljine mikrometara dodan je kako bi se povećala moć hlađenja strukture reflektirajući toplinsko zračenje kroz atmosferski prozor u svemir.

Dodatna optimizacija redoslijeda slojeva bila je neophodna kako bi se osiguralo da premaz može prihvatiti više kutova sunčeve svjetlosti. Međutim, pristup pokušaja i pogreške nije praktičan, s obzirom na ogroman broj mogućih kombinacija, rekao je Luo.

Kako bi pomiješali slojeve u optimalnu konfiguraciju, onu koja maksimizira prijenos vidljive svjetlosti dok minimizira prolaz valnih duljina koje proizvode toplinu, tim je koristio kvantno računanje, ili točnije, takozvano "kvantno žarenje", i potvrdio svoje rezultate eksperimentalno.

Njihov AI model proizveo je premaz koji je zadržao prozirnost i smanjio temperaturu za 5,4 do 7,2 stupnja Celzijusa u sobi, čak i kada se svjetlost prenosila u širokom rasponu kutova.

"Poput polariziranih sunčanih naočala, naš premaz smanjuje intenzitet dolazne svjetlosti, ali, za razliku od sunčanih naočala, naš premaz ostaje bistar i učinkovit čak i kada ga nagnete pod različitim kutovima", rekao je Luo.

Shema aktivnog učenja i kvantnog računanja razvijena za stvaranje ove prevlake može se koristiti za dizajn širokog spektra materijala sa složenim svojstvima.

Studiju objavljenu u časopisu Cell Reports Physical Science možete pronaći na ovoj poveznici.