Logo
Cover

Примерно 15% мирового энергопотребления расходуется на охлаждение. Современные прозрачные окна позволяют проникать в помещения не только свету, но и теплу, вынуждая нас включать кондиционеры. Покрытие, которое придумали в Университете Нотр-Дам (США), пропускает через стекло свет, но задерживает тепло, и охлаждает дома и офисы, не требуя электричества.

По расчетам разработчиков, покрытие — или прозрачный радиационный охладитель (TRC) — позволит сократить расходы на электрическое охлаждение в странах с жарким климатом на треть, сообщает Phys.org.

TRC состоит из множества сверхтонких слоев, которые требуют чрезвычайно точной сборки. Проектируя материал в виде цифровой модели, ученые смогли протестировать каждую из возможных конфигураций слоев за долю секунды, и получили в результате оптимальную комбинацию и порядок расположения материалов. В значительной мере успех моделирования был достигнут благодаря квантово-вычислительным технологиям.

Затем исследователи изготовили по этому рецепту новое покрытие. Оно состоит из стеклянной основы, на которую нанесены слои кварца, оксида алюминия и оксида титана, а на самом верху тот же самый полимер, который применяется для производства контактных линз. В итоге получается материал толщиной 1,2 микрон, который превосходит все остальные покрытия для оконных стекол, которые существуют на рынке.

«Я полагаю, применение квантовых вычислений оказалось не менее важным, чем сам материал, — заявил профессор Ло Тэнфэй, один из руководителей проекта. — При помощи такого подхода мы смогли подобрать наилучшие материалы, спроектировать радиационный охладитель и экспериментально доказать его охлаждающий эффект».

В прошлом году американские инженеры предложили оригинальное решение для повышения энергоэффективности зданий будущего: люминесцентные солнечные концентраторы, встроенные в окна. Они позволили бы вырабатывать электричество от естественного освещения снаружи и искусственного — изнутри.