Güneş’in ısısını değil, ışığını geçiren cam

ACS Energy Levels bülteninde yayımlanan bulgularda araştırmacılar, saydam ışınır soğutucu (TRC) adını verdikleri bu katmanın yalnızca dışarıdan gelen ve iç mekandaki sıcaklığı yükseltmeyen görünür ışığa izin verdiğini aktarıyor. Kaplama böylelikle binaların soğutma giderlerini üçte bir oranında azaltabiliyor. Uluslararası Enerji Ajansına göre klima ve vantilatörler, dünya genelinde binaların enerji masrafının yüzde 20’sini meydana getirirken insanların elektrik tüketiminin ise yaklaşık yüzde 10’unu oluşturuyor.

SON DERECE İNCE MALZEMELER

En iyi malzeme düzenini belirlemek isteyen araştırma takımı, bu kapsamda makine öğrenim teknolojsiinden ve gelecek vadeden kuantum bilişimden yararlanmış. Kuantum bilişim henüz erken bir aşamada olsa da, geleneksel bilişim yöntemlerini oldukça geride bırakan muazzam bir potansiyel barındırıyor.

Populer Science Türkçe'de yer alan araştırmaya göre günümüzde klasik süperbilgisayarların en gelişmişi bile hesaplama yapmak için ikili sayı sistemini kullanıyor. Bilginin 1’ler ve 0’lar biçiminde temsil edildiği klasik sistemlerin başarabileceği şeyler de bu yüzden sınırlı. Fakat kuantum bilişimde bilgi ya 1, ya 0 ya da ikisinin bileşimi şeklinde temsil edilebiliyor. Bu sayede bilim insanları, doğa bilimleri simülasyonları ve nükleer füzyon araştırmaları gibi sayısız alanda teorik olarak dev bir avantaj elde ediyor.

Araştırmacıların TRC tasarımının uygun şekilde çalışması için inanılmaz derece ince malzeme katmanlarının hassas şekilde sıralanması ve böylelikle ısının en uygun şekilde azaltılması gerekiyor. Yeni çalışmada makine öğrenim ve kuantum bilişim teknolojilerinin gücü bir araya getirilerek, geliştirilen modeller bir saniyeden çok daha kısa bir sürede test edilmiş. İşlem sonucunda, mümkün olan neredeyse tüm karışım ve malzeme bileşimleri çözümlenip en iyisi ortaya çıkartıldı.

Sonuç ise cam bir taban üzerinde, 1,2 mikron kalınlığında silis, alümin ve titanyum oksitten meydana gelen bir katman oldu. Bu katman, daha sonra kontakt lenslerde kullanılan polimer ile kaplandı. Ortaya çıkan yeni bileşim, günümüzde ısıyı azaltmak için kullanılan diğer tüm kaplamaları geride bırakıyor. Notre Dame Üniversitesi Enerji Çalışmaları Merkezinde görev yapan Profesör Tengfei Luo, “Kuantum bilişim stratejisi malzemenin kendisi kadar önemli” diyor. “Bu yaklaşımla beraber, sınıfındaki en iyi malzemeyi bularak ışınımsal bir soğutucu tasarladık ve soğutma etkisini deneysel şekilde kanıtladık.”