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計劃的四年項目將創建一種可定制且便宜的材料，這將有助于分離光合光和紅外光。它是美國農業部提供的245萬美元贈款的一部分，由國家科學基金會的“食品，能源和水系統連接計劃(INFEWS)”計劃創新管理。
自1960年代以來，溫室已經在全國各地使用。與露天耕作相比，它們仍然是所有“有效植物生產力”的基準。但是，溫室栽培的價格也很高：由于供暖，通風，電照明和蒸發冷卻用水而產生的能源成本巨大。研究人員認為，到2050年，當前的溫室容量將可能無法滿足人類消費的總體需求，這使擴建成為緊迫的命令。
在典型條件下，植物只能將大約50%的入射陽光用于光合作用。但是，其余的陽光將無法使用。根據擬議的研究，這種新材料將增加可用于作物生長的陽光量，而其余材料將用于其他過程。
工程師正在開發的材料是一種半透明的膜，能夠將接收到的光分解為各種特性。從接收到的光，它將把對生產沒有太大好處的綠色波長轉換為紅色波長，該波長對作物的生長更加有用和有益。產生的光將添加更多的“光合有效光”，可用于植物生長。(相關：未來溫室是容納食品上漲迷你農用種植箱的理想結構。)
此外，不能用于光合作用的光將被轉移以幫助太陽能驅動水凈化。CU Boulder機械工程學系教授Ronggui Yang解釋說：“近紅外波長可以幫助清潔含鹽廢水，使其在先進的加濕-除濕界面中再循環，并進一步減少溫室的能源足跡。”主要作者。
研究人員認為，這種發展可以增強美國的農業產業，并為各種氣候條件下的溫室系統提供新的最佳實踐，尤其是在淡水供應有限的干旱地區和農作物在經濟上不可行的地區。這項創新基于先前在研究中的成功，創造了一套可適應的材料，可以冷卻結構并提高太陽能電池板及其其他應用的生產率。
對于該試點計劃，工程師打算建造一個溫室設施，以在各種番茄生產周期中測試所提議材料的特性。然后，他們將開始種植綠葉蔬菜，如生菜和草藥。
