Yeni nesil cam filmi sıcaklığı ve enerji tüketimini ciddi oranda düşürüyor

Pencereler iç yerlere ışığın ulaşmasını sağlarken tıpkı vakitte istenmeyen ısıyı da içeri alırlar. Geliştirilen yeni bir cam kaplaması ise ısı üreten ultraviyole ve kızılötesi ışığı bloke ederken, güneşin açısı ne olursa olsun görünür ışığın içeri girmesine müsaade veriyor. Kaplamanın mevcut pencerelere yahut arabalara uygulanabileceği ve sıcak mevsimlerde klima soğutma maliyetlerini üçte birden fazla düşürebileceği belirtiliyor.

Yeni cam kaplaması ısıyı kıymetli ölçüde engelliyor

Sıcak günlerde konutlarımızdaki ısı yararının %87’ye varan kısmı pencerelerden sağlanıyor. Güneş ışığından gelen UV radyasyonu camdan kolay kolay geçerek odayı ısıtırken birçok durumda klimayı açmak ve panjurları indirmekten öteki bir tahlile başvurmak mümkün olmuyor. Lakin Notre Dame Üniversitesi‘ndeki araştırmacılar, görünür ışığın içeri girmesine müsaade verirken ısı üreten UV ve kızılötesi ışığı engelleyen hem oda sıcaklığını hem de klima kaynaklı güç tüketimini azaltan yeni bir cam kaplama geliştirdi.

Araştırmacılar daha evvel cam bir taban üzerine ultra ince silika, alümina ve titanyum oksit katmanlarını istifleyerek şeffaf bir pencere kaplaması üretmeyi başarmışlardı. Artık ise termal radyasyonu atmosferik pencereden yansıtarak yapının soğutma gücünü artıran mikrometre kalınlığında silikon polimer tahlilini kaplamalarına dahil ettiler.

Geleneksel cam sinemaları ve kaplamaları onlarca yıldır hayatımızda fakat bunların çok büyük kısmı güneş ışınları 90 derecelik açılarla geldiğinde çalışıyor. Farklı açılarda ise bu kaplamalar pek yarar etmiyor. Yeni cam sinemasında ise birden fazla güneş ışığı açısına ahenk sağlanması için katmanların sırası hassas bir formda optimize edildi. Grup, en optimum konfigürasyonu bulmak için kuantum hesaplama yahut daha spesifik bir sözle kuantum tavlama kullandı.

Sonuç olarak ise piyasadaki öbür tüm ısı azaltıcı cam kaplamalardan daha güzel performans gösteren 1,2 mikron kalınlığında yeni jenerasyon şeffaf bir kaplama ortaya çıktı. Grup, gerçekleştirdikleri teslerde kendi tahlillerinin oda sıcaklığını 5,4 – 7,2 santigrat derece azalttığını ortaya koydu. Soğutmada kullanılan güç tüketiminde ise üçte birden daha fazla tasarruf sağlanabileceği gösterildi.

Ekibin araştırması Cell Reports Physical Science mecmuasında yayımlanırken kaplamayı oluşturmak için geliştirilen etkin öğrenme ve kuantum hesaplama şeması, karmaşık özelliklere sahip geniş bir materyal yelpazesinin dizaynında kullanılabilir.