AI 设计的新型屋顶涂料可将建筑物冷却高达 36°F,从而减少空调的使用和碳排放
快速阅读: 据《好消息网》称,国际团队利用人工智能研发出最白涂层,可显著降低建筑能耗。实验显示,屋顶温度低5至20摄氏度,节省大量电力。该技术还可用于航天、纺织和汽车等领域。
据德克萨斯大学奥斯汀分校报道,近日,一个由德克萨斯大学奥斯汀分校、新加坡国立大学、上海交通大学和瑞典于默奥大学组成的国际工程师团队,成功研发出迄今为止最白的涂层。借助人工智能技术,这种新涂层能显著降低建筑物的能耗,通过反射热量使建筑物保持凉爽。
研究团队采用“三维热超材料”的人工智能方法,生成了1500种不同的材料,这些材料能够以不同水平和方式选择性地发射热量,成为提升能效的理想选择。德克萨斯大学机械工程系教授郑岳兵表示,这种机器学习框架在热超材料设计上实现了重大突破,自动化的设计过程使得创造高性能材料成为可能。
实验结果显示,涂有热超材料发射器的建筑屋顶在四小时的正午阳光直射下,平均温度比普通白色和灰色涂料的屋顶低5至20摄氏度(9至36华氏度)。研究团队估计,这种冷却效果在热带气候的城市中,每年可为一栋公寓楼节省约15800千瓦时的电力,相当于普通空调年用电量的十倍。
此外,热超材料的应用范围广泛,不仅限于提高建筑能效。它们可以用于缓解城市热岛效应,通过反射阳光和散发热量降低城市温度;在太空中,这些材料可用于管理航天器的温度,反射太阳辐射并高效散热。同时,将热超材料集成到纺织品和织物中,可以改善服装和户外设备的冷却技术;应用于汽车内外部材料,也能减少车辆在阳光下的热量积聚。
郑岳兵指出,传统的材料设计方法耗时且效率低下,依赖于试错法,往往导致次优设计。而机器学习方法则能有效克服这些局限,设计出具有必要特性的高性能材料。该研究的合著者、郑岳兵小组的研究员姚侃认为,尽管机器学习并非万能,但在热管理领域,它特别适合设计高性能热发射器。
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