Прозорците допринасят до 60% от загубата на енергия в сградите.При горещо време прозорците се отопляват отвън, излъчвайки топлинна енергия в сградата.Когато навън е студено, прозорците се нагряват отвътре и излъчват топлина към външната среда.Този процес се нарича радиационно охлаждане.Това означава, че прозорците не са ефективни за поддържане на сградата толкова топла или хладна, колкото е необходимо.

Възможно ли е да се разработи стъкло, което може да включва или изключва този радиационен охлаждащ ефект сам в зависимост от температурата си?Отговорът е да.

Законът на Видеман-Франц гласи, че колкото по-добра е електропроводимостта на материала, толкова по-добра е топлопроводимостта.Материалът ванадиев диоксид обаче е изключение, което не се подчинява на този закон.

Изследователите добавиха тънък слой ванадиев диоксид, съединение, което се променя от изолатор в проводник при около 68°C, към едната страна на стъклото.Ванадиев диоксид (VO2)е функционален материал с типични свойства за термично индуциран фазов преход.Морфологията му може да се преобразува между изолатор и метал.Той се държи като изолатор при стайна температура и като метален проводник при температури над 68°C.Това се дължи на факта, че неговата атомна структура може да се трансформира от кристална структура при стайна температура в метална структура при температури над 68°C и преходът се извършва за по-малко от 1 наносекунда, което е предимство за електронни приложения.Свързаните изследвания накараха много хора да вярват, че ванадиевият диоксид може да се превърне в революционен материал за бъдещата електронна индустрия.

Изследователи от швейцарски университет повишиха температурата на фазовия преход на ванадиевия диоксид до над 100°C чрез добавяне на германий, рядък метален материал, към филма от ванадиев диоксид.Те направиха пробив в радиочестотните приложения, използвайки ванадиев диоксид и технология за превключване на фазата, за да създадат ултракомпактни, регулируеми честотни филтри за първи път.Този нов тип филтър е особено подходящ за честотния диапазон, използван от космически комуникационни системи.

В допълнение, физичните свойства на ванадиевия диоксид, като съпротивление и инфрачервена пропускливост, ще се променят драстично по време на процеса на трансформация.Много приложения на VO2 обаче изискват температурата да е близка до стайната, като например: интелигентни прозорци, инфрачервени детектори и др., а допингът може ефективно да намали температурата на фазовия преход.Допиращият волфрамов елемент във филма VO2 може да намали температурата на фазовия преход на филма до около стайна температура, така че легираният с волфрам VO2 има широки перспективи за приложение.

Инженерите на Hongwu Nano откриха, че температурата на фазовия преход на ванадиевия диоксид може да се регулира чрез допинг, напрежение, размер на зърното и т.н. Допиращите елементи могат да бъдат волфрам, тантал, ниобий и германий.Допирането с волфрам се счита за най-ефективния метод за допиране и се използва широко за регулиране на температурата на фазовия преход.Допирането с 1% волфрам може да намали температурата на фазовия преход на филмите от ванадиев диоксид с 24 °C.

Спецификациите на нано-ванадиев диоксид в чиста фаза и ванадиев диоксид, легиран с волфрам, които нашата компания може да достави от склад, са както следва:

1. Нано ванадиев диоксид на прах, нелегиран, чиста фаза, температурата на фазов преход е 68 ℃

2. Ванадиев диоксид, легиран с 1% волфрам (W1%-VO2), температурата на фазов преход е 43 ℃

3. Ванадиев диоксид, легиран с 1,5% волфрам (W1,5%-VO2), температурата на фазов преход е 32 ℃

4. Ванадиев диоксид, легиран с 2% волфрам (W2%-VO2), температурата на фазов преход е 25 ℃

5. Ванадиев диоксид, легиран с 2% волфрам (W2%-VO2), температурата на фазов преход е 20 ℃

С нетърпение към близкото бъдеще, тези интелигентни прозорци с ванадиев диоксид, добавен на волфрам, могат да бъдат инсталирани по целия свят и да работят целогодишно.