窓は室内空間に光をもたらしますが、不要な熱も持ち込みます。新しいウィンドウ コーティングは、太陽の角度に関係なく、熱を発生する紫外線と赤外線を遮断し、可視光を透過します。このコーティングは既存の窓や自動車に組み込むことができ、暑い気候ではエアコンの冷却コストを 3 分の 1 以上削減できます。

「太陽の光と窓の間の角度は常に変化しています」と、ノートルダム大学エネルギー研究のドリーニ・ファミリー教授であり、研究の主導者であるテンフェイ・ルオ氏は言う。「私たちのコーティングは、空の太陽の位置に関係なく機能と効率を維持します。」

研究というのは、出版された日記でセルレポート物理科学。

最近の多くの研究で使用されている窓コーティングは、90 度の角度で部屋に入る光に対して最適化されています。しかし、一日の中で最も暑い時間帯である正午には、垂直に設置された窓に斜めの角度で太陽光線が差し込みます。

Luo氏と博士研究員のSeongmin Kim氏は以前、ガラスベース上にシリカ、アルミナ、酸化チタンの極薄層を積層することで透明な窓コーティングを作製した。マイクロメートルの厚さのシリコンポリマーが追加され、反射によって構造の冷却力が強化されました。熱放射大気の窓を通って宇宙へ。

コーティングが複数の角度の太陽光に対応できるようにするには、層の順序をさらに最適化する必要がありました。しかし、可能な組み合わせが膨大にあることを考えると、試行錯誤のアプローチは現実的ではないとルオ氏は述べた。

レイヤーをシャッフルして最適な構成、つまり伝送を最大化する構成にします。可視光線熱を発生する波長の通過を最小限に抑えながら、チームは量子コンピューティング、より具体的には量子アニーリングを使用し、その結果を実験的に検証しました。

彼らのモデルは、光が広範囲の角度で透過した場合でも、透明性を維持し、モデルルーム内の温度を摂氏 5.4 ～ 7.2 度 (華氏約 41 ～ 45 度) 下げるコーティングを生成しました。

「偏光サングラスと同様に、当社のコーティングは入射光の強度を弱めますが、サングラスとは異なり、当社のコーティングはさまざまな角度に傾けても透明で効果的なままです」とルオ氏は語った。

のアクティブラーニングそしてこれを作成するために開発された量子コンピューティングスキームコーティング複雑な特性を持つ幅広い材料の設計に使用できます。