تساهم النوافذ بنسبة تصل إلى 60٪ من الطاقة المفقودة في المباني.في الطقس الحار ، يتم تسخين النوافذ من الخارج ، مما يشع الطاقة الحرارية إلى داخل المبنى.عندما يكون الجو باردًا في الخارج ، تسخن النوافذ من الداخل ، وتشع الحرارة إلى البيئة الخارجية.هذه العملية تسمى التبريد الإشعاعي.هذا يعني أن النوافذ ليست فعالة في الحفاظ على المبنى دافئًا أو باردًا كما ينبغي.

هل يمكن تطوير زجاج يمكنه تشغيل أو إيقاف تأثير التبريد الإشعاعي من تلقاء نفسه اعتمادًا على درجة حرارته؟الجواب نعم.

ينص قانون Wiedemann-Franz على أنه كلما كانت الموصلية الكهربائية للمادة أفضل ، كانت الموصلية الحرارية أفضل.ومع ذلك ، فإن مادة ثاني أكسيد الفاناديوم هي استثناء لا يخضع لهذا القانون.

أضاف الباحثون طبقة رقيقة من ثاني أكسيد الفاناديوم ، وهو مركب يتغير من عازل إلى موصل عند حوالي 68 درجة مئوية ، إلى جانب واحد من الزجاج.ثاني أكسيد الفاناديوم (VO2)هي مادة وظيفية ذات خصائص انتقالية نموذجية مستحثة حرارياً.يمكن تحويل مورفولوجيتها بين عازل ومعدن.يتصرف كعازل في درجة حرارة الغرفة وكموصل معدني عند درجات حرارة أعلى من 68 درجة مئوية.ويرجع ذلك إلى حقيقة أن تركيبها الذري يمكن أن يتحول من هيكل بلوري بدرجة حرارة الغرفة إلى هيكل معدني عند درجات حرارة أعلى من 68 درجة مئوية ، ويحدث الانتقال في أقل من 1 نانوثانية ، وهي ميزة للتطبيقات الإلكترونية.أدت الأبحاث ذات الصلة بالعديد من الناس إلى الاعتقاد بأن ثاني أكسيد الفاناديوم قد يصبح مادة ثورية لصناعة الإلكترونيات المستقبلية.

قام باحثون في إحدى الجامعات السويسرية بزيادة درجة حرارة انتقال الطور لثاني أكسيد الفاناديوم إلى ما يزيد عن 100 درجة مئوية عن طريق إضافة الجرمانيوم ، وهو مادة معدنية نادرة ، إلى فيلم ثاني أكسيد الفاناديوم.لقد حققوا طفرة في تطبيقات الترددات اللاسلكية ، باستخدام ثاني أكسيد الفاناديوم وتكنولوجيا تبديل تغيير الطور لإنشاء مرشحات تردد مضغوطة للغاية وقابلة للضبط لأول مرة.هذا النوع الجديد من المرشحات مناسب بشكل خاص لمدى التردد الذي تستخدمه أنظمة الاتصالات الفضائية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الخصائص الفيزيائية لثاني أكسيد الفاناديوم ، مثل المقاومة ونفاذية الأشعة تحت الحمراء ، ستتغير بشكل كبير أثناء عملية التحول.ومع ذلك ، تتطلب العديد من تطبيقات VO2 أن تكون درجة الحرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة ، مثل: النوافذ الذكية ، وكاشفات الأشعة تحت الحمراء ، وما إلى ذلك ، ويمكن أن تقلل المنشطات بشكل فعال درجة حرارة انتقال المرحلة.يمكن أن يقلل عنصر التنغستن المنشط في فيلم VO2 من درجة حرارة انتقال الطور للفيلم إلى درجة حرارة الغرفة تقريبًا ، لذلك فإن VO2 المخدر بالتنغستن له آفاق تطبيق واسعة.

وجد مهندسو Hongwu Nano أنه يمكن تعديل درجة حرارة انتقال الطور لثاني أكسيد الفاناديوم عن طريق تعاطي المنشطات والإجهاد وحجم الحبوب وما إلى ذلك. يمكن أن تكون عناصر المنشطات من التنجستن والتنتالوم والنيوبيوم والجرمانيوم.يعتبر التنغستن المنشطات أكثر طرق المنشطات فعالية ويستخدم على نطاق واسع لضبط درجة حرارة انتقال المرحلة.يمكن أن يؤدي تعاطي المنشطات بنسبة 1 ٪ من التنجستن إلى تقليل درجة حرارة انتقال الطور لأفلام ثاني أكسيد الفاناديوم بمقدار 24 درجة مئوية.

فيما يلي مواصفات ثاني أكسيد النانو الفاناديوم النقي وثاني أكسيد الفاناديوم المشبع بالتنغستن والتي يمكن لشركتنا توريدها من المخزون:

1. مسحوق ثاني أكسيد الفاناديوم النانوي ، الطور النقي غير المسطح ، درجة حرارة انتقال الطور 68 ℃

2. ثاني أكسيد الفاناديوم مخدر بـ 1٪ تنجستن (W1٪ -VO2) ، درجة حرارة التحول الطور 43 ℃

3.ثاني أكسيد الفاناديوم مخدر بـ 1.5٪ تنجستن (W1.5٪ -VO2) ، درجة حرارة التحول الطور 32 ℃

4.ثاني أكسيد الفاناديوم مخدر بـ 2٪ تنجستن (W2٪ -VO2) ، درجة حرارة الانتقال الطور 25 ℃

5. ثاني أكسيد الفاناديوم مخدر بـ 2٪ تنجستن (W2٪ -VO2) ، درجة حرارة التحول هي 20 ℃

بالتطلع إلى المستقبل القريب ، يمكن تركيب هذه النوافذ الذكية المزودة بثاني أكسيد الفاناديوم المشبع بالتنغستن في جميع أنحاء العالم والعمل على مدار السنة.