Theo Energy Star, gần một nửa hóa đơn tiền điện của một gia đình điển hình ở Mỹ được chi cho việc sưởi ấm và làm mát, tương đương khoảng 900 đô la (tương đương 22,5 triệu đồng) mỗi năm. Khi các thiết bị gia dụng không tiết kiệm năng lượng, hóa đơn tiền điện có thể trở nên đặc biệt tốn kém.
Ứng dụng trí tuệ nhân tạo giúp giữ cho ngôi nhà luôn mát mẻ đồng thời giảm đáng kể chi phí tiền điện.
Các nhà khoa học từ Đại học Texas tại Austin, Đại học Giao thông Thượng Hải, Đại học Quốc gia Singapore và Đại học Umea của Thụy Điển tin rằng họ đã tìm ra một cách mới để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng trong hộ gia đình và giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính từ các nguồn năng lượng bẩn, điều vẫn còn phổ biến ở nhiều quốc gia, bao gồm cả Mỹ.
Nhóm nghiên cứu thông báo trong một thông cáo báo chí được đăng trên EurekAlert rằng họ đã sử dụng máy học và AI để tạo ra các "meta-emitters nhiệt ba chiều phức tạp" - một loại vật liệu kỹ thuật đặc biệt có khả năng phát ra bức xạ nhiệt ở các bước sóng rất cụ thể, theo giải thích của Bioengineer.org.
Trong khi quy trình thiết kế các meta-emitters nhiệt truyền thống thường dựa vào trực giác con người và thử nghiệm, tiến bộ của công nghệ như AI và máy học đã giúp thu hẹp khoảng cách này.
"Khung máy học của chúng tôi là một bước tiến vượt bậc trong việc thiết kế các meta-emitters nhiệt", Giáo sư Yuebing Zheng từ Khoa Kỹ thuật Cơ khí Walker thuộc Trường Kỹ thuật Cockrell cho biết trong thông cáo.
"Bằng cách tự động hóa quy trình và mở rộng không gian thiết kế, chúng tôi có thể tạo ra những vật liệu với hiệu suất vượt trội mà trước đây không thể tưởng tượng được", Giáo sư Yuebing Zheng nói thêm.
Tổng cộng, nhóm nghiên cứu đã phát triển 1.500 loại vật liệu khác nhau. Một trong những vật liệu đặc biệt này cho thấy khả năng giữ cho ngôi nhà được phủ lớp vật liệu đó mát hơn từ 5 đến 20 độ C (9 đến 36 độ F) so với những ngôi nhà sử dụng sơn trắng hoặc xám thông thường.
Khám phá này rất thú vị vì nếu được áp dụng trên quy mô lớn, nó có thể giúp người tiêu dùng tiết kiệm chi phí sưởi ấm và làm mát, đồng thời giảm áp lực lên lưới điện nói chung. Tạp chí Interesting Engineering ca ngợi những vật liệu này là "hơn cả những công cụ tiết kiệm năng lượng" hiện có.
Trong thông cáo báo chí, các nhà nghiên cứu tiết lộ rằng họ đã tạo ra 7 loại meta-emitters với nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm phản xạ ánh sáng mặt trời để giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị và kiểm soát nhiệt độ của tàu vũ trụ bằng cách phản xạ bức xạ mặt trời.
Nhóm nghiên cứu đã công bố kết quả của mình trên tạp chí Nature. Hiện tại, họ đang tiếp tục tinh chỉnh công nghệ để mở rộng các ứng dụng của nó.
"Máy học không phải là giải pháp cho mọi thứ, nhưng những yêu cầu quang phổ đặc biệt của việc quản lý nhiệt độ khiến nó đặc biệt phù hợp để thiết kế các bộ phát nhiệt hiệu suất cao", đồng tác giả nghiên cứu Kan Yao chia sẻ trong thông cáo.
Đức Bình