阳光通过窗户进入室内，可能带来不必要的热量。据外媒报道，圣母大学（University of Notre Dame）的研究人员开发出新的窗户涂层，可以阻挡能够产生热量的紫外线和红外光并让可见光通过，而不考虑太阳的角度。这种涂层可以安装在现有的窗户或汽车上，在炎热的气候下能够将空调冷却成本降低三分之一以上。
（图片来源：圣母大学）
该研究负责人Tengfei Luo表示：“阳光和窗户之间的角度总是在变化。无论太阳处于天空中何处，这种涂层都能保持功能和效率。”
最近，许多研究中使用的窗户涂层都是针对以90度角进入房间的光线来进行优化。然而，中午的阳光是以斜角射入垂直安装的窗户，这通常是一天中最热的时候。
之前通过在玻璃底板上堆叠超薄层二氧化硅、氧化铝和钛氧化物，Luo及其博士后研究员Seongmin Kim制造了一种透明窗户涂层，添加微米厚硅聚合物，可以将热辐射通过大气窗口反射到外层空间，从而增强结构冷却能力。
此外，为了确保涂层能够适应多角度太阳光，需要对层体顺序进行优化。然而，考虑到大量的可能组合，试错法并不实用。为了将这些层排列成最佳结构，以最大限度地提高可见光的透射率，同时充分减少能够产生热量的波长的通过，该团队使用量子计算（具体来说是量子退火）并通过实验验证了这些结果。
他们的模型产生了一种涂层，即使在光线以广泛的角度传播时，也能保持透明度，并将模型室的温度降低5.4-7.2℃。Luo表示：“就像偏光太阳镜一样，这种涂层能够减弱入射光的强度。但与太阳镜不同的是，即使以不同的角度倾斜它，这种涂层也能保持清晰有效的状态。”
最后，为创造这种涂层而开发的主动学习和量子计算方案，可用于设计具有复杂性能的广泛材料。
