Windows přispívá až 60% energie ztracené v budovách. Za horkého počasí jsou okna zahřívána z vnějšku a vyzařují tepelnou energii do budovy. Když je venku zima, okna se zahřejí zevnitř a vyzařují teplo do vnějšího prostředí. Tento proces se nazývá radiační chlazení. To znamená, že okna nejsou účinná při udržování budovy tak teplé nebo chladné, jak musí být.

Mohlo by být možné vyvinout sklenici, která může zapnout nebo vypnout tento radiační chladicí účinek na vlastní pěst v závislosti na jeho teplotě? Odpověď zní ano.

Zákon Wiedemann-Franz uvádí, že čím lepší je elektrická vodivost materiálu, tím lepší je tepelná vodivost. Výjimkou je však materiál oxidu vanadia, který tento zákon neposlouchá.

Vědci přidali tenkou vrstvu oxidu vanadia, sloučeninu, která se mění z izolátoru na vodič při přibližně 68 ° C, na jednu stranu skla.Oxid vanadia (VO2)je funkční materiál s typickými tepelně indukovanými vlastnostmi fázového přechodu. Jeho morfologii lze převést mezi izolátor a kov. Chová se jako izolátor při teplotě místnosti a jako kovový vodič při teplotách nad 68 ° C. Důvodem je skutečnost, že jeho atomová struktura může být transformována z krystalové struktury pokojové teploty na kovovou strukturu při teplotách nad 68 ° C a k přechodu dochází za méně než 1 nanosekundu, což je výhoda pro elektronické aplikace. Související výzkum vedl mnoho lidí k tomu, aby věřili, že oxid vanadia se může stát revolučním materiálem pro budoucí elektronický průmysl.

Vědci na švýcarské univerzitě zvýšili teplotu fázového přechodu oxidu vanadia na více než 100 ° C přidáním germania, vzácného kovového materiálu, k filmu oxidu vanadu. Provedli průlom v RF aplikacích pomocí technologie oxidu vanadia a přepínání fázové změny k vytvoření ultrakompaktních, laditelných frekvenčních filtrů poprvé. Tento nový typ filtru je zvláště vhodný pro frekvenční rozsah používaný kosmickou komunikační systémy.

Kromě toho se fyzikální vlastnosti oxidu vanadia, jako je odpor a infračervená propustnost, během transformačního procesu drasticky změní. Mnoho aplikací VO2 však vyžaduje, aby byla teplota blížící se teplotě místnosti, například: inteligentní okna, infračervené detektory atd. A doping může účinně snížit teplotu fázového přechodu. Doping wolframový prvek ve filmu VO2 může snížit teplotu fázového přechodu filmu na teplotu kolem místnosti, takže VO2 dopovaný wolfram má široké vyhlídky na aplikace.

Inženýři Hongwu Nano zjistili, že teplota fázového přechodu oxidu vanadia může být upravena dopingem, stresem, velikostí zrn atd. Dopingové prvky mohou být wolfram, tantalum, niobium a germanium. Doping wolframu je považován za nejúčinnější dopingovou metodu a je široce používán k úpravě teploty fázového přechodu. Doping 1% wolframu může snížit teplotu fázového přechodu filmů oxidu vanadia o 24 ° C.

Specifikace oxidu nano-vanadia a oxidu vanadu dopovaného wolframem, který naše společnost může dodávat ze skladu, jsou následující:

1.. Prášek oxidu nano vanadium, nedepovaný, čistá fáze, teplota fázového přechodu je 68 ℃

2. oxid vanadia dopovaný s 1% wolfram (W1% -vo2), teplota fázového přechodu je 43 ℃

3. oxid vanadia dopovaný s 1,5% wolfram (W1,5% -vo2), teplota fázového přechodu je 32 ℃

4. oxid vanadia dopovaný s 2% wolfram (W2% -vo2) je teplota fázového přechodu 25 ℃

5. oxid vanadia dopovaný s 2% wolfram (W2% -vo2), teplota fázového přechodu je 20 ℃

Těšíme se na blízkou budoucnost, tato inteligentní okna s oxidem vanadiového oxidu dopovaného wolframem lze nainstalovat po celém světě a po celý rok pracovat.