Windows спрыяе ажно 60% энергіі, страчанай у будынках. У гарачае надвор'е вокны награваюцца звонку, выпраменьваючы цеплавую энергію ў будынак. Калі на вуліцы холадна, вокны награваюцца знутры, і яны выпраменьваюць цяпло да навакольнага асяроддзя. Гэты працэс называецца выпраменьвальным астуджэннем. Гэта азначае, што вокны не эфектыўныя для падтрымання будынка так цёплага і прахалоднага, як трэба.

Ці можна было б распрацаваць шклянку, якое можа самастойна ўключыць або адключыць гэты выпраменьвальны эфект астуджэння ў залежнасці ад тэмпературы? Адказ - так.

Закон Wiedemann-Franz абвяшчае, што чым лепш электрычная праводнасць матэрыялу, тым лепш цеплаправоднасць. Аднак матэрыял для дыяксіду ванадыя з'яўляецца выключэннем, які не падпарадкоўваецца гэтаму закону.

Даследчыкі дадалі тонкі пласт дыяксіду ванадыя, злучэнне, якое змяняецца ад ізалятара да правадыра прыблізна на 68 ° С, у адзін бок шкла.Дыяксід ванадыя (VO2)гэта функцыянальны матэрыял з тыповымі ўласцівасцямі фазавага пераходу, выкліканых тэрмічна. Яго марфалогія можа быць пераўтворана паміж ізалятарам і металам. Ён паводзіць сябе як ізалятар пры пакаёвай тэмпературы і як металічны праваднік пры тэмпературы вышэй 68 ° С. Гэта звязана з тым, што яго атамная структура можа быць пераўтворана з крышталічнай структуры пакаёвай тэмпературы ў металічную структуру пры тэмпературы вышэй 68 ° С, і пераход адбываецца менш чым у 1 нанасекунды, што з'яўляецца перавагай для электронных прыкладанняў. Звязаныя даследаванні прымусілі многіх людзей верыць, што дыяксід ванадыя можа стаць рэвалюцыйным матэрыялам для будучай індустрыі электронікі.

Даследчыкі ў швейцарскім універсітэце павысілі тэмпературу фазавага пераходу дыяксіду ванадыя да вышэй 100 ° С, дадаўшы германій, рэдкі металічны матэрыял, да дыяксіднай плёнкі ванадыя. Яны зрабілі прарыў у прыкладаннях РФ, выкарыстоўваючы дыяксід ванадыя і тэхналогію пераключэння фаз для стварэння ультра-кампактных, наладжаных частотных фільтраў упершыню. Гэты новы тып фільтра асабліва падыходзіць для дыяпазону частот, які выкарыстоўваецца сістэмамі касмічнай сувязі.

Акрамя таго, фізічныя ўласцівасці дыяксіду ванадыя, такія як супраціў і інфрачырвоная перадача, будуць рэзка змяняцца падчас працэсу трансфармацыі. Аднак многія прымяненне VO2 патрабуюць, каб тэмпература была амаль пакаёвай тэмпературай, напрыклад: разумныя вокны, інфрачырвоныя дэтэктары і г.д., і допінг можа эфектыўна знізіць тэмпературу фазавага пераходу. Допінг элемента вальфраму ў плёнцы VO2 можа паменшыць тэмпературу фазавага пераходу плёнкі да пакаёвай тэмпературы, таму VO2, лежачы вальфрамавым, мае шырокія перспектывы прымянення.

Інжынеры Hongwu Nano выявілі, што тэмпература фазавага пераходу дыяксіду ванадыя можа быць адрэгуляваны пры дапамозе допінгу, напружання, памеру збожжа і г.д. Допінгавымі элементамі могуць быць вальфрама, танталу, ніёбій і германій. Допінг вальфраму разглядаецца як найбольш эфектыўны метад допінгу і шырока выкарыстоўваецца для рэгулявання тэмпературы фазавага пераходу. Допінг 1% вальфраму можа знізіць тэмпературу фазавага пераходу плёнак дыяксіду ванадыя на 24 ° С.

Тэхнічныя характарыстыкі дыяксіду нана-ванадыю чыстафазы і дыяксіду ванадыя, які можа паставіць наша кампанія, можа паставіць з запасу:

1. Нананадый дыяксіду ванадыю, непенераваны, чыстая фаза, тэмпература пераходу фазы складае 68 ℃

2. Дыяксід ванадыя, легаваны з 1% вальфрама (W1% -VO2), тэмпература фазавага пераходу складае 43 ℃

3. Дыяксід ванадыя, легаваны з 1,5% вальфрама (W1,5% -VO2), тэмпература фазавага пераходу складае 32 ℃

4. Дыяксід ванадыя, легіраваны 2% вальфрамам (W2% -VO2), тэмпература фазавага пераходу складае 25 ℃

5. Дыяксід ванадыя, легіраваны 2% вальфрамам (W2% -VO2), тэмпература фазавага пераходу складае 20 ℃

Чакаючы бліжэйшай будучыні, гэтыя разумныя вокны з дыяксіду ванадыя, лежанага вальфрама, могуць быць усталяваны па ўсім свеце і круглы год працы.