Forradalmi újítás: akár a légkondit is kiválthatja ez az új festék

Az amerikai, kínai, szingapúri és svéd egyetemek kutatói gépi tanulás segítségével olyan új festékformulák kidolgozására összpontosítottak, amelyek optimálisan verik vissza a napsugárzást és adják le a hőt. A kutatás során elengedték a hagyományos próbálkozásos módszert, ami egy jelentős előrelépés az anyagtudomány területén. 

A mesterséges intelligencia alkalmazásával a kutatók olyan anyagokat tudnak létrehozni, amik korábban elképzelhetetlenek voltak. A gépi tanulás ugyanis több területen is áttörést hozott: tavaly például a brit MatNex cég MI segítségével egy új típusú állandó mágnest fejlesztett elektromos járművek motorjaihoz, így elkerülve a szén-dioxid-kibocsátással járó ritkaföldfém-bányászatot. A Microsoft pedig olyan MI-eszközöket adott ki, amelyek lehetővé teszik a kutatók számára, hogy sokkal gyorsabban tervezzenek szervetlen anyagokat, például kristályszerkezeteket, amelyeket napelemekben vagy orvosi implantátumokban használhatnak. 

Kevesebb hűtésre lehet majd szükség 

A városi hőszigethatás mérséklése különösen fontos lehet a klímaváltozás során. Az MI-fejlesztésű festékek jelentős mértékben csökkenthetik a városokban a légkondicionálás szükségességét, aminek az eredménye nemcsak a háztartások számláin jelenik meg, hanem a teljes városi energiafogyasztás mérséklését is magával hozza. A kutatók szerint a festék különösen hatékony a déli napsütés során, amikor a hőterhelés a legnagyobb. A technológia széles körű alkalmazása jelentős hatást gyakorolhat a városi mikroklímára is.  

Ez az új fejlesztés a speciális összetételének köszönhetően jobban visszaveri a napsugarakat, mint a hagyományos festékek, ugyanakkor hatékonyabban sugározza ki a felhalmozódott hőt. 

Jelentős energiamegtakarítás 

A tanulmány szerint a festék egy négyemeletes épület tetején egy forró éghajlatú városban, például Rio de Janeiróban vagy Bangkokban évente 15 800 kilowattóra energiát takaríthat meg, ami jelentős csökkenés a légkondicionálók által felhasznált energia esetén. Ha ezer ilyen épületet festenének le, azzal több mint tízezer légkondicionáló éves működtetésének megfelelő energiát lehetne megtakarítani.  

Ezek a számok jól mutatják a technológiában rejlő potenciált. A festék ráadásul nemcsak épületeken, hanem autókon, vonatokon és elektromos berendezéseken is használható. A kutatók szerint különösen előnyös lehet az olyan régiókban, ahol a légkondicionálás költségei komoly terhet rónak a lakosságra. A technológia széles körű bevezetésével akár nemzeti szinten is jelentős energiamegtakarítás érhető el. 

Az MI forradalmasítja az anyagfejlesztést 

„A gépi tanulási keretrendszerünk hatalmas előrelépést jelent a termikus meta-emitterek tervezésében. A folyamat automatizálásával és a tervezési lehetőségek kibővítésével olyan kiemelkedő teljesítményű anyagokat tudunk létrehozni, amelyeket korábban elképzelni sem tudtunk” – mondta Yuebing Zheng, a Texasi Egyetem professzora, a tanulmány társszerzője. 

Szerinte a mesterséges intelligencia segítségével egy hónapnyi munkát néhány nap alatt el lehet végezni, és olyan anyagokat lehet felfedezni, amelyeket a hagyományos próbálkozásos módszerrel sosem találtak volna meg. 

 – tette hozzá a professzor. 

Mindez alapjaiban alakítja át az anyagok fejlesztésének hagyományos módszereit, hiszen a kutatók immár előre megadhatják, hogy milyen tulajdonságú anyagokat szeretnének, az MI pedig megmutatja, hogyan lehet azokat létrehozni.

Startupözön a generatív MI területén 

Dr. Alex Ganose, az Imperial College London kémiaprofesszora, aki maga is gépi tanulással tervez új anyagokat, elmondta: „Hihetetlen tempóban halad a fejlődés ezen a területen. Az elmúlt évben számos startup próbálta anyagfejlesztésre használni a generatív mesterséges intelligenciát.” Szerinte egy új anyag tervezésekor milliónyi lehetséges kombinációt kell számításba venni, ám az MI segítségével az anyagtudósok képesek átlépni a korábbi számítási korlátokat. Ez ráadásul megfordítja a hagyományos folyamatot: nem kell először létrehozni az anyagot és utólag tesztelni a tulajdonságait, hanem a kutatók előre megadhatják az MI-nek, hogy milyen tulajdonságokat szeretnének elérni. Ezáltal – amint arra utaltunk is – a generatív MI nemcsak felgyorsítja a fejlesztést, hanem

A festéktechnológia sikere jól mutatja, milyen széles körű lehetőségeket rejt az MI az anyagtudományban. A kutatók már dolgoznak olyan anyagokon, amelyek hatékonyabban kötik meg a légkörből a szén-dioxidot vagy éppen javítják az akkumulátorok teljesítményét. Sőt, az MI-alapú fejlesztések révén az orvosi implantátumoktól a napelemekig számos területen ígérkeznek áttörések. 

A mesterséges intelligencia által vezérelt anyagtervezés különösen ígéretes a tiszta energiaátmenet szempontjából kulcsfontosságú anyagoknál. A kutatók szerint a következő években egyre több olyan innovatív megoldás jelenhet meg, amelyek segíthetnek kezelni a klímaváltozás jelentette kihívásokat. 

KAPCSOLÓDÓ:

Címlapfotó: Dreamstime