Vensters dra soveel as 60% by van die energie wat in geboue verlore gaan.In warm weer word die vensters van buite verhit, wat termiese energie in die gebou uitstraal.Wanneer dit koud buite is, word die vensters van binne af warm, en hulle straal hitte na die buite-omgewing uit.Hierdie proses word radiatiewe verkoeling genoem.Dit beteken dat vensters nie doeltreffend is om die gebou so warm of koel te hou as wat dit moet wees nie.

Kan dit moontlik wees om 'n glas te ontwikkel wat hierdie stralingsverkoelende effek op sy eie kan aan- of afskakel, afhangende van die temperatuur daarvan?Die antwoord is ja.

Die wet van Wiedemann-Franz bepaal dat hoe beter die elektriese geleidingsvermoë van die materiaal is, hoe beter is die termiese geleidingsvermoë.Vanadiumdioksiedmateriaal is egter 'n uitsondering, wat nie hierdie wet gehoorsaam nie.

Die navorsers het 'n dun laag vanadiumdioksied, 'n verbinding wat van 'n isolator na 'n geleier teen ongeveer 68 °C verander, aan die een kant van die glas bygevoeg.Vanadiumdioksied (VO2)is 'n funksionele materiaal met tipiese termies-geïnduseerde fase-oorgangseienskappe.Die morfologie daarvan kan tussen 'n isolator en 'n metaal omgeskakel word.Dit tree op as 'n isolator by kamertemperatuur en as 'n metaalgeleier by temperature bo 68°C.Dit is te wyte aan die feit dat sy atoomstruktuur van 'n kamertemperatuur kristalstruktuur na 'n metaalstruktuur by temperature bo 68°C getransformeer kan word, en die oorgang vind in minder as 1 nanosekonde plaas, wat 'n voordeel vir elektroniese toepassings is.Verwante navorsing het baie mense laat glo dat vanadiumdioksied 'n revolusionêre materiaal vir die toekomstige elektroniese industrie kan word.

Navorsers aan 'n Switserse universiteit het die fase-oorgangstemperatuur van vanadiumdioksied tot bo 100°C verhoog deur germanium, 'n seldsame metaalmateriaal, by die vanadiumdioksiedfilm te voeg.Hulle het 'n deurbraak in RF-toepassings gemaak deur vanadiumdioksied en faseveranderingskakeltegnologie te gebruik om vir die eerste keer ultrakompakte, instelbare frekwensiefilters te skep.Hierdie nuwe tipe filter is veral geskik vir die frekwensiereeks wat deur ruimtekommunikasiestelsels gebruik word.

Daarbenewens sal die fisiese eienskappe van vanadiumdioksied, soos weerstand en infrarooi transmissie, drasties verander tydens die transformasieproses.Baie toepassings van VO2 vereis egter dat die temperatuur naby kamertemperatuur moet wees, soos: slim vensters, infrarooi detektors, ens., en doping kan die fase-oorgangstemperatuur effektief verminder.Doping van wolfraamelement in VO2-film kan die fase-oorgangstemperatuur van die film tot ongeveer kamertemperatuur verminder, so wolfram-gedoteerde VO2 het wye toepassingsvooruitsigte.

Hongwu Nano se ingenieurs het gevind dat die fase-oorgangstemperatuur van vanadiumdioksied aangepas kan word deur doping, spanning, korrelgrootte, ens. Die doping-elemente kan wolfram, tantaal, niobium en germanium wees.Wolfram-dotering word as die mees effektiewe dopingmetode beskou en word wyd gebruik om die fase-oorgangstemperatuur aan te pas.Doing van 1% wolfram kan die fase-oorgangstemperatuur van vanadiumdioksiedfilms met 24 °C verlaag.

Die spesifikasies van suiwerfase-nano-vanadiumdioksied en wolfram-gedoteerde vanadiumdioksied wat ons maatskappy uit voorraad kan verskaf, is soos volg:

1. Nano-vanadiumdioksiedpoeier, ongedoteerd, suiwer fase, fase-oorgangstemperatuur is 68 ℃

2. Vanadiumdioksied gedoteer met 1% wolfram (W1%-VO2), die fase-oorgangstemperatuur is 43℃

3. Vanadiumdioksied gedoteer met 1.5% wolfram (W1.5%-VO2), die fase-oorgangstemperatuur is 32℃

4. Vanadiumdioksied gedoteer met 2% wolfram (W2%-VO2), die fase-oorgangstemperatuur is 25℃

5. Vanadiumdioksied gedoteer met 2% wolfram (W2%-VO2), die fase-oorgangstemperatuur is 20℃

Sien uit na die nabye toekoms, hierdie slim vensters met wolfram-gedopte vanadiumdioksied kan oor die hele wêreld geïnstalleer word en werk die hele jaar deur.