No verão quente, as janelas são muitas vezes uma relação de amor e ódio: trazem luz natural brilhante e vistas amplas para o interior, mas também se tornam o principal canal de entrada de calor. Os métodos tradicionais de isolamento térmico, como cortinas blackout ou película escura, podem bloquear as ondas de calor, mas inevitavelmente sacrificam a iluminação interna e a bela paisagem do lado de fora da janela. No entanto, este dilema poderá em breve ser coisa do passado.
Uma equipe de pesquisa da Universidade de Notre Dame anunciou recentemente um avanço: eles usaram computação quântica e tecnologia de aprendizado de máquina para desenvolver com sucesso um novo tipo de revestimento transparente para janelas que pode bloquear efetivamente os raios ultravioleta e infravermelho geradores de calor, mantendo o vidro limpo e transparente, reduzindo significativamente as temperaturas internas.
No centro desta pesquisa está uma tecnologia chamada Transparent Radiative Cooling (TRC). Tengfei Luo, líder do projeto e professor de pesquisa energética na Universidade de Notre Dame, explicou que as janelas de vidro comuns permitirão que a radiação térmica da luz solar penetre na sala, causando um aumento acentuado na carga do ar condicionado. Para resolver este problema, a equipe de pesquisa não utilizou o método tradicional de tentativa e erro, mas introduziu de forma inovadora um modelo de aprendizado de máquina assistido por computação quântica. Usando esta poderosa ferramenta de computação, eles selecionaram a solução ideal a partir de inúmeras combinações de materiais em um tempo muito curto e projetaram uma estrutura multicamadas ultrafina composta de materiais comuns, como sílica, óxido de alumínio e óxido de titânio, e cobriram sua superfície com uma camada de polímero (PDMS) comumente usada em lentes de contato.
O novo revestimento funciona como um par de “óculos de sol arquitetônicos” de alta tecnologia, mas é mais inteligente do que os óculos de sol normais. Ele pode permitir a penetração seletiva da luz visível, garantindo luz interna suficiente e visão clara; ao mesmo tempo, pode atuar como um espelho, refletindo os raios ultravioleta e infravermelho próximo que transportam o calor do sol, e até usar o princípio do resfriamento radiativo para “descarregar” o calor diretamente através da atmosfera para o espaço sideral. O que mais vale a pena mencionar é que, na investigação mais recente, a equipa otimizou ainda mais a estrutura do revestimento para que possa manter um desempenho de isolamento térmico eficiente, independentemente do ângulo em que o sol está - quer seja luz solar direta ao meio-dia ou luz solar oblíqua de manhã e à noite, superando a limitação de que tecnologias semelhantes no passado só podiam funcionar em ângulos específicos.
Com base em testes de simulação e dados experimentais reais, espera-se que esta nova película para janelas reduza os custos de refrigeração do ar condicionado dos edifícios em aproximadamente 31% em climas quentes e secos. O professor Teng Fei disse que este revestimento não é apenas adequado para paredes de cortina de vidro de edifícios residenciais e de escritórios, mas também deverá ser aplicado em janelas de automóveis no futuro, o que é particularmente importante para melhorar a autonomia de cruzeiro dos veículos elétricos. À medida que esta tecnologia amadurece e é produzida em grande escala, espera-se que se torne uma tecnologia chave no campo dos edifícios verdes e da conservação de energia e redução de emissões no futuro, permitindo-nos desfrutar do sol e das belas paisagens sem ter de nos preocupar com as elevadas contas de electricidade e a temperatura ambiente escaldante.
Compilado de /ScitechDaily