Yapay zeka destekli tasarımlarla geliştirilen ileri teknoloji malzemeler, evlerden uzay araçlarına kadar pek çok alanda ısı kontrolünü yeniden tanımlıyor.
Enerji verimliliğini artırma hedefiyle dünya genelinde yürütülen araştırmalara bir yenisi daha eklendi. Teksas Üniversitesi liderliğinde yürütülen uluslararası bir çalışma, yapay zekâ ile tasarlanan ve ısıyı seçici şekilde yönlendirebilen yeni nesil “termal meta-yayıcılar” geliştirdi. Bu malzemeler, sadece daha iyi soğutma sağlamakla kalmıyor; aynı zamanda enerji tüketimini ciddi oranda azaltarak sürdürülebilirlik açısından da umut vadediyor.
Araştırma ekibi, Şanghay Jiao Tong Üniversitesi, Singapur Ulusal Üniversitesi ve İsveç’teki Umea Üniversitesi'nden bilim insanlarıyla birlikte çalıştı. Geliştirilen yapay zeka temelli tasarım sistemi sayesinde, üç boyutlu ve karmaşık geometrilere sahip 1.500’den fazla farklı termal malzeme üretildi. Bu malzemeler, geleneksel tasarım yöntemlerinin ötesine geçerek ısıtma ve soğutma süreçlerinde daha hassas kontrol sağlıyor.
Teksas Üniversitesi Cockrell Mühendislik Okulu’ndan Makine Mühendisliği Profesörü Yuebing Zheng, bu gelişmenin önemine dikkat çekerek, “Makine öğrenmesi altyapımız, termal meta-yayıcıların tasarımında devrim niteliğinde. Bu sistem sayesinde, önceden mümkün olmayan performans seviyelerine ulaşan malzemeler geliştirebiliyoruz.” dedi.
GERÇEK DÜNYA TESTLERİNDE ÜSTÜN PERFORMANS
Araştırma kapsamında geliştirilen dört örnek malzeme, çeşitli testlerle değerlendirildi. Bunlardan biri, küçük bir maket evin çatısına uygulandı ve doğrudan güneş ışığı altında, geleneksel beyaz ve gri çatı boyalarıyla karşılaştırıldı. Test sonuçlarına göre, yapay zekâyla tasarlanan bu özel kaplama, öğle saatlerinde çatıyı diğer boyalara kıyasla ortalama 5 ila 20 derece daha serin tuttu.
Bu fark, sıcak şehirlerde yaşayanlar için önemli bir enerji tasarrufuna dönüşebilir. Örneğin, Bangkok ya da Rio de Janeiro gibi yerlerde, bu malzeme sayesinde bir apartman dairesinde yılda yaklaşık 15.800 kilovat-saat enerji tasarrufu sağlanabileceği belirtiliyor. Karşılaştırmak gerekirse, standart bir klima yılda yaklaşık 1.500 kilovat-saat enerji tüketiyor.
GELECEĞİN UYGULAMA ALANLARI: KIYAFETLERDEN UZAY ARAÇLARINA
Yeni nesil termal meta-yayıcıların potansiyel kullanım alanları konutların çok ötesine uzanıyor. Araştırma ekibi, aynı makine öğrenmesi yöntemini kullanarak yedi farklı kategoriye ayrılmış, belirli işlevlere göre özelleştirilmiş malzemeler tasarladı. Bunlar şehirlerde kentsel ısı adası etkisini azaltmaktan uzay teknolojilerinde ısı yönetimine kadar pek çok alanda kullanılabilir.
Ayrıca, bu malzemelerin kumaşlara entegre edilmesiyle kişisel soğutma sağlayan kıyafetler üretilebilecek. Açık hava ekipmanlarında, otomobil yüzeylerinde ve iç tasarımında kullanılmaları da mümkün. Özellikle güneş altında park edilen araçlarda sıcaklık artışını minimize ederek konforu ve enerji tasarrufunu aynı anda sağlayabilirler.
ZOR OLANI KOLAYLAŞTIRAN YAPAY ZEKA
Bu tür ileri düzey malzemelerin geleneksel yollarla tasarımı oldukça zahmetli ve zaman alıcıydı. Ayrıca, önceki otomatik sistemler karmaşık üç boyutlu yapılarda yetersiz kalıyordu. Ancak yeni geliştirilen yapay zeka altyapısı, bu engelleri aşarak yüksek performanslı ve özelleştirilebilir malzemelerin hızlıca üretilmesini mümkün kılıyor.
0 Yorum