Pencereler iç mekanlara ışığın ulaşmasını sağlarken aynı zamanda 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 izin veriyor. Kaplamanın mevcut pencerelere veya otomobillere uygulanabileceği ve sıcak mevsimlerde klima soğutma maliyetlerini üçte birden fazla düşürebileceği belirtiliyor. Yeni cam kaplaması ısıyı önemli ölçüde engelliyor
Sıcak günlerde evlerimizdeki ısı kazancının %87’ye varan kısmı pencerelerden sağlanıyor. Güneş ışığından gelen UV radyasyonu camdan kolayca geçerek odayı ısıtırken çoğu durumda klimayı açmak ve panjurları indirmekten başka bir çözüme başvurmak mümkün olmuyor. Ancak Notre Dame Üniversitesi‘ndeki araştırmacılar, görünür ışığın içeri girmesine izin verirken ısı üreten UV ve kızılötesi ışığı engelleyen hem oda sıcaklığını hem de klima kaynaklı enerji tüketimini azaltan yeni bir cam kaplama geliştirdi.
Araştırmacılar daha önce cam bir taban üzerine ultra ince silika, alümina ve titanyum oksit katmanlarını istifleyerek şeffaf bir pencere kaplaması üretmeyi başarmışlardı. Şimdi ise termal radyasyonu atmosferik pencereden yansıtarak yapının soğutma gücünü artıran mikrometre kalınlığında silikon polimer çözümünü kaplamalarına dahil ettiler. Geleneksel cam filmleri ve kaplamaları onlarca yıldır hayatımızda ancak bunların çok büyük kısmı güneş ışınları 90 derecelik açılarla geldiğinde çalışıyor. Farklı açılarda ise bu kaplamalar pek fayda etmiyor. Yeni cam filminde ise birden fazla güneş ışığı açısına uyum sağlanması için katmanların sırası hassas bir şekilde optimize edildi. Ekip, en optimum konfigürasyonu bulmak için kuantum hesaplama veya daha spesifik bir ifadeyle kuantum tavlama kullandı.
Sonuç olarak ise piyasadaki diğer tüm ısı azaltıcı cam kaplamalardan daha iyi performans gösteren 1,2 mikron kalınlığında yeni nesil şeffaf bir kaplama ortaya çıktı. Ekip, gerçekleştirdikleri teslerde kendi çözümlerinin oda sıcaklığını 5,4 – 7,2 santigrat derece azalttığını ortaya koydu. Soğutmada kullanılan enerji tüketiminde ise üçte birden daha fazla tasarruf sağlanabileceği gösterildi. Ekibin araştırması Cell Reports Physical Science dergisinde yayımlanırken kaplamayı oluşturmak için geliştirilen aktif öğrenme ve kuantum hesaplama şeması, karmaşık özelliklere sahip geniş bir malzeme yelpazesinin tasarımında kullanılabilir.