Un groupe de scientifiques de l’Université de Notre Dame a développé un revêtement qui bloque la chaleur sans affecter le passage de la lumière. Le revêtement peut être appliqué sur les fenêtres, les portes en verre et même les voitures pour réduire la température jusqu’à 7,2 degrés Celsius.
Réduction énorme des coûts de climatisation
Les revêtements de fenêtres disponibles sur le marché sont conçus pour bloquer la lumière ultraviolette (UV) et la lumière infrarouge (IR). Cependant, ces filtres sont optimisés pour la lumière qui frappe directement la fenêtre.
Le revêtement proposé est construit à partir de structures photoniques permettant la transmission sélective du spectre solaire sur une large gamme d’angles.
L’angle entre la lumière solaire et la fenêtre change constamment. À midi, souvent le moment le plus chaud de la journée, les rayons du soleil pénètrent selon des angles obliques à travers les fenêtres installées verticalement. Notre revêtement maintient sa fonctionnalité et son efficacité indépendamment de la position du soleil dans le ciel
a déclaré Tengfei Luo, professeur d’études énergétiques à l’Université de Notre Dame et auteur de l’étude.
Comment fonctionne ce revêtement ?
Le revêtement est obtenu en empilant des couches ultrafines de silice, d’alumine et d’oxyde de titane sur une base de verre.
Les chercheurs ont utilisé l’informatique quantique pour définir la configuration dans laquelle ces couches devaient être mélangées afin de maximiser la lumière et de réduire le passage des longueurs d’onde produisant de la chaleur.
Ensuite, ils ont ajouté un polymère de silicium qui réfléchit le rayonnement vers l’extérieur, ce qui augmente le pouvoir de refroidissement. Selon les résultats, le revêtement est capable de réduire la température de 5,4 à 7,2 degrés Celsius.
Pour cette étude, les chercheurs ont développé une technique appelée « schéma d’apprentissage actif assisté par informatique quantique ».
Cette technique utilise l’apprentissage automatique pour créer une carte des solutions possibles, en tenant compte de la relation entre les différentes conceptions de filtres et leurs performances.
Le logiciel trouve alors la meilleure solution avec l’aide de l’informatique quantique pour augmenter le nombre de calculs.
Le résultat final est un filtre qui bloque la lumière UV et IR indésirable du soleil, mais permet le passage de la lumière visible, quel que soit l’angle selon lequel elle atteint la fenêtre.