AI-designad färg kan kyla byggnader under värmeböljor

Den nya färgen, framtagen med AI, reflekterar solens strålar och hjälper byggnader att behålla en behagligare inomhustemperatur.

ImageJohnér Bildbyrå AB

En solig dag absorberar byggnader mycket av solens strålning och värms snabbt upp. Nu har forskare från USA, Kina, Singapore och Sverige lyckats skapa en mängd avancerade tunna metamaterial som inte bara blockerar solstrålning utan också avger värme, vilket sänker inomhustemperaturen. Ett av materialen kan appliceras som färg – antingen genom att sprutas eller målas på.

– Ett tak som målats med det specialdesignade materialet höll en inomhustemperatur som var 5,6 grader lägre än en annan byggnad målad med konventionell vit färg, säger Max Yan, universitetslektor vid Umeå universitet och medförfattare till studien som publicerats i den vetenskapliga tidskriften Nature.

Maskininlärning skapar komplexa strukturer

Metamaterial är artificiellt konstruerade material med egenskaper som överträffar dem hos naturliga material. Att utveckla kylande metamaterial har tidigare varit en tidskrävande process där forskarna varit tvungna att prova sig fram. Den nya metoden använder maskininlärning och artificiell intelligens, som på bara några dagar kan generera tusentals komplexa strukturer med de önskade egenskaperna: att reflektera solstrålning och avge värmestrålning. De mest lovande kandidaterna väljs sedan ut utifrån hur kostnadseffektivt de kan tillverkas i stor skala.

Max Yan, universitetslektor vid Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.

ImageHans Karlsson

Den nya färgen kan ge stora energibesparingar genom att minska behovet av luftkonditionering. Beräkningar visar att om färgen appliceras på taket till ett typiskt fyravåningshus i Bangkok, med en takyta på 780 kvadratmeter, skulle det kunna spara cirka 12 000 kilowattimmar el per år.

Förutom på byggnader kan den nya färgen även användas på andra föremål, som bilar, tåg eller maskiner. Behovet av effektiv kylning ökar i takt med att klimatet förändras och värmeböljorna blir allt vanligare och intensivare.

Sparar energi i en varmare värld

– Den här typen av material kan bidra både till bättre levnadsmiljöer och stora energibesparingar, säger Max Yan.

På längre sikt skulle tekniken också kunna användas för att reglera klimatet på global nivå.

– Kommer en omfattande användning av den här typen av kylande metamaterial att bidra till att bromsa den globala uppvärmningen? Jag har inte ägnat så mycket tid åt den frågan, men jag skulle säga att den är värd att undersöka, säger Max Yan.

I länder med kalla vintrar, som Sverige, kan AI-metoden anpassas för att designa tunna material eller färger som istället kan hjälpa till att hålla kvar värme i byggnader.