Các nhà nghiên cứu từ Đại học Texas tại Austin (Mỹ), Đại học Giao thông Thượng Hải (Trung Quốc), Đại học Quốc gia Singapore (Singapore) và Đại học Umea (Thụy Điển) đã sử dụng học máy (machine learning) và trí tuệ nhân tạo (AI) để phát triển các vật liệu mới được gọi là thermal meta-emitter (tạm dịch: vật liệu phát tán biến đổi tản nhiệt).

Nhóm nghiên cứu đã phát triển hơn 1500 loại vật liệu khác nhau có khả năng phát nhiệt một cách chọn lọc ở các mức độ và cách thức đa dạng, làm cho chúng trở lên lý tưởng cho hoạt động tiết kiệm năng lượng thông qua việc làm mát và sưởi ấm chính xác hơn.

Họ đã thử nghiệm loại vật liệu mới lên một mô hình tòa nhà và so sánh hiệu quả làm mát của nó với các loại sơn được bán trên thị trường. Sau bốn giờ phơi nắng trực tiếp vào giữa trưa, mái nhà được phủ vật liệu phân tán biến đổi tản nhiệt có nhiệt độ trung bình thấp hơn từ 5-20°C so với những mái nhà được sơn trắng và xám.

Các nhà nghiên cứu ước tính rằng mức độ làm mát này có thể tiết kiệm tương đương 15.800 kW mỗi năm trong một tòa nhà chung cư ở vùng khí hậu nóng như Rio de Janeiro hoặc Bangkok.

Tuy nhiên, các ứng dụng của chúng không chỉ dừng lại ở việc cải thiện hiệu quả năng lượng trong tòa nhà và văn phòng. Các vật liệu phân tán biến đổi tản nhiệt có thể được ứng dụng để giúp giảm nhiệt độ ở các khu vực đô thị bằng cách phản xạ ánh sáng mặt trời và phát nhiệt ở các bước sóng cụ thể. Điều này sẽ giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, nơi các thành phố lớn có nhiệt độ cao hơn các khu vực xung quanh do thiếu thảm thực vật và mức độ bê tông hóa cao.

Các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục hoàn thiện công nghệ này và áp dụng nó nhiều hơn trong lĩnh vực quang tử nano.