Yapay zeka tarafından üretilen malzemeler, enerji verimliliğinde yeni bir dönemin kapılarını aralıyor. Austin’deki Teksas Üniversitesi’nin liderliğinde yürütülen yeni bir çalışmada geliştirilen bu malzemeler, şehirlerin sıcaklıklarını düşürmek, evlerin enerji tüketimini azaltmak ve hatta uzay araçlarının termal kontrolünü optimize etmek amacıyla kullanılabiliyor.
Makine öğrenimi algoritmalarıyla tasarlanan bu yenilikçi meta yayıcılar, farklı şekillerde ve frekanslarda ısı yayma yeteneğine sahip. Çalışma, Nature dergisinde yayımlandı ve dünyaca saygın üniversitelerin ortaklığında gerçekleştirildi: Şanghay Jiao Tong Üniversitesi, Singapur Ulusal Üniversitesi ve Umea Üniversitesi.
Akıllı Malzemelerle 1500’den Fazla Yeni Tasarım
Araştırmacılar, yapay zeka destekli bu sistemle toplamda 1.500’den fazla meta yayıcı malzeme üretti. Her biri farklı bir termal profil çizen bu yapılar, belirli dalga boylarında kızılötesi ısıyı yönlendirebiliyor ve dış ortam sıcaklığına göre ısı yayılımını kontrol edebiliyor. Bu da onları binalar, araçlar, kıyafetler ve uzay araçları için ideal hale getiriyor.
Projenin liderlerinden Prof. Dr. Yuebing Zheng, “Makine öğrenimi çerçevemiz, termal yayıcıların tasarımında devrim niteliğinde. Bu sayede daha önce erişilemeyen performanslara ulaşabiliyoruz” dedi.
Güneş Altında Gerçek Dünya Testi: 5-20 Derece Daha Soğuk
Geliştirilen malzemelerin etkinliği model binalar üzerinde test edildi. Öğle vaktinde 4 saat boyunca doğrudan güneş ışığına maruz bırakılan model evlerin çatıları, ticari beyaz ve gri boyalarla kaplı olanlara kıyasla 5 ila 20 santigrat derece daha düşük sıcaklıklara ulaştı.
Bu veriler, özellikle Bangkok veya Rio de Janeiro gibi tropikal şehirlerde yıllık bazda 15.800 kilovat saat tasarruf potansiyeline işaret ediyor. Bu miktar, yaklaşık 10 klima ünitesinin yıllık tüketimine denk geliyor.
Şehirler ve Uzayda Uygulama Alanları
Yapay zeka tarafından üretilen malzemeler yalnızca evleri değil, büyük şehirleri de etkileyebilir. Bu malzemeler, kentsel ısı adası etkisini azaltmak için binaların dış yüzeylerinde kullanılabilir. Beton yoğunluğu yüksek bölgelerde sıcaklık farklılıklarını dengeleyerek şehirlerdeki enerji tüketimini düşürme potansiyeli taşıyor.
Aynı teknolojinin uzay araçlarında da kullanılması planlanıyor. Güneş radyasyonunu yansıtan ve ısıyı boşluğa verimli şekilde yayabilen bu malzemeler, uzay ortamındaki aşırı sıcaklık değişimlerine karşı etkili bir koruma sunabilir.
Giysilerden Otomobillere Kadar Geniş Bir Yelpaze
Yapay zeka tarafından üretilen malzemeler gelecekte günlük yaşamın birçok alanında yaygınlaşabilir. Özellikle:
- Giyilebilir tekstillerde: Sıcak havalarda serin tutan kıyafetler için.
- Otomobillerde: Güneşte kalan araç içi sıcaklıklarını azaltmak için.
- İç mekanlarda: Soğutma yükünü düşürmek amacıyla duvar ve tavan kaplamalarında.
Tüm bu uygulamalar, enerji tüketimini düşürmenin yanı sıra karbon ayak izini azaltma noktasında da katkı sağlayabilir.
Yapay Zeka ile Tasarım Süreci Değişiyor
Geleneksel olarak, termal meta yayıcılar deneme-yanılma yöntemleriyle yavaşça geliştirilirdi. Ancak bu yeni makine öğrenimi çerçevesi, karmaşık 3B yapıları hızlı ve otomatik şekilde optimize ediyor. Araştırmanın ortak yazarlarından Kan Yao, “Yapay zeka her sorunun çözümü olmasa da, termal tasarımlardaki spektral gereksinimleri karşılamak açısından en uygun yöntemlerden biri” ifadelerini kullandı.
Daha fazla yapay zeka içeriği için Yapay Zeka ve Robotik kategorimizi ziyaret edin.
