پژوهشگران بین‌المللی با همکاری دانشگاه تگزاس در آستین موفق شده‌اند نوعی ماده هوشمند جدید طراحی کنند که با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین، عملکردی خنک‌کننده فراتر از رنگ‌های معمولی ساختمان‌ها ارائه می‌دهد. این پیشرفت علمی می‌تواند زمینه‌ساز کاهش چشمگیر مصرف انرژی در مناطق گرمسیر شود و سبک جدیدی از کنترل دما را بدون استفاده از سیستم‌های فعال، به ارمغان بیاورد.
طراحی نسل جدید مواد خنک‌کننده با هوش مصنوعی
بر اساس گزارش منتشرشده توسط وب‌سایت سای‌تک‌دیلی، این مواد نوآورانه قابلیت تنظیم و انتخاب میزان انتشار گرما را دارند و در آزمایش‌های اولیه نشان داده‌اند که سقف‌های پوشیده‌شده با آن‌ها، در شرایط تابش مستقیم خورشید تا ۲۰ درجه سانتیگراد خنک‌تر از نمونه‌های رنگ‌شده با رنگ‌های سفید یا خاکستری عمل می‌کنند.
یوبینگ ژنگ، استاد مهندسی مکانیک و یکی از اعضای اصلی تیم تحقیقاتی می‌گوید: «مدل یادگیری ماشینی ما، نقطه عطفی در طراحی مواد حرارتی فراساطع‌کننده محسوب می‌شود. این چارچوب محاسباتی با خودکارسازی فرآیند و گسترش فضای طراحی، امکان تولید مواد با عملکردی فراتر از پیش‌بینی‌های سنتی را فراهم کرده است.»
نتایج آزمایش‌های واقعی و تأثیر بر مصرف انرژی
دانشمندان برای بررسی اثرات این مواد، نمونه‌هایی از آن‌ها را روی سقف ساختمان‌های مدل نصب کردند و آن‌ها را در معرض تابش خورشید قرار دادند. پس از گذشت چهار ساعت، کاهش دمایی قابل‌توجه بین ۵ تا ۲۰ درجه سانتیگراد ثبت شد. این عملکرد مطلوب باعث شده است تیم تحقیقاتی برآورد کند که استفاده از این مواد در یک آپارتمان مسکونی واقع در شهرهای گرمسیری مثل بانکوک یا ریودوژانیرو، می‌تواند تا حدود ۱۵,۸۰۰ کیلووات‌ساعت انرژی سالانه صرفه‌جویی به همراه داشته باشد.
برای مقایسه، یک کولر گازی معمولی در طول سال حدود ۱,۵۰۰ کیلووات‌ساعت برق مصرف می‌کند؛ این نشان می‌دهد که بهره‌گیری از مواد جدید نه تنها به کاهش دما کمک می‌کند، بلکه نقش مهمی در کاهش هزینه‌های انرژی ایفا خواهد کرد.
گسترش کاربردها و توسعه نسخه‌های متعدد
نکته قابل توجه دیگر، توانایی این تیم در توسعه انواع مختلفی از فراساطع‌کننده‌های حرارتی با اهداف متنوع است. محققان اعلام کرده‌اند که تاکنون هفت گروه از این مواد را طراحی کرده‌اند که هرکدام برای کاربرد خاصی از جمله کنترل دمای سطوح مختلف، بهینه‌سازی شده‌اند.
این دستاورد علمی، مسیر جدیدی را در صنعت ساختمان‌سازی و بهره‌وری انرژی باز کرده است. استفاده گسترده از این مواد می‌تواند نه‌تنها به محیط‌زیست کمک کند بلکه به‌عنوان راهکاری پایدار در مقابله با گرمایش جهانی مطرح شود.
