Windows bidrager så meget som 60% af den energi, der er gået i bygninger. I varmt vejr opvarmes vinduerne udefra og udstråler termisk energi ind i bygningen. Når det er koldt udenfor, opvarmes vinduerne indefra, og de udstråler varme til det udvendige miljø. Denne proces kaldes strålende afkøling. Dette betyder, at vinduer ikke er effektive til at holde bygningen så varm eller kølig, som den skal være.

Kunne det være muligt at udvikle et glas, der kan tænde eller slukke for denne strålende køleeffekt på egen hånd afhængigt af dens temperatur? Svaret er ja.

Lov om Wiedemann-Franz siger, at jo bedre den elektriske ledningsevne af materialet, jo bedre er den termiske ledningsevne. Vanadiumdioxidmateriale er imidlertid en undtagelse, som ikke overholder denne lov.

Forskerne tilføjede et tyndt lag vanadiumdioxid, en forbindelse, der skifter fra en isolator til en leder ved omkring 68 ° C til den ene side af glasset.Vanadiumdioxid (VO2)er et funktionelt materiale med typiske termisk inducerede faseovergangsegenskaber. Dens morfologi kan omdannes mellem en isolator og et metal. Det opfører sig som en isolator ved stuetemperatur og som metalleder ved temperaturer over 68 ° C. Dette skyldes det faktum, at dens atomstruktur kan transformeres fra en stuetemperaturkrystallstruktur til en metallisk struktur ved temperaturer over 68 ° C, og overgangen forekommer i mindre end 1 nanosekund, hvilket er en fordel for elektroniske anvendelser. Relateret forskning har fået mange mennesker til at tro, at vanadiumdioxid kan blive et revolutionerende materiale for den fremtidige elektronikindustri.

Forskere ved et schweizisk universitet øgede faseovergangstemperaturen for vanadiumdioxid til over 100 ° C ved at tilsætte germanium, et sjældent metalmateriale, til vanadiumdioxidfilmen. De har foretaget et gennembrud i RF-applikationer ved hjælp af vanadiumdioxid og faseændringskontaktteknologi til at skabe ultra-kompakte, indstillelige frekvensfiltre for første gang. Denne nye type filter er især velegnet til det frekvensområde, der bruges af rumkommunikationssystemer.

Derudover vil de fysiske egenskaber ved vanadiumdioxid, såsom resistivitet og infrarød transmission, ændre sig drastisk under transformationsprocessen. Imidlertid kræver mange anvendelser af VO2, at temperaturen er i nærheden af ​​stuetemperatur, såsom: smarte vinduer, infrarøde detektorer osv., Og doping kan effektivt reducere faseovergangstemperaturen. Doping wolframelement i VO2-film kan reducere filmenes faseovergangstemperatur til omkring stuetemperatur, så wolfram-dopet VO2 har brede applikationsudsigter.

Hongwu Nanos ingeniører fandt, at faseovergangstemperaturen for vanadiumdioxid kan justeres ved doping, stress, kornstørrelse osv. Dopingelementerne kan være wolfram, tantal, niobium og germanium. Wolfram -doping betragtes som den mest effektive dopingmetode og er vidt brugt til at justere faseovergangstemperaturen. Doping 1% wolfram kan reducere faseovergangstemperaturen for vanadiumdioxidfilm med 24 ° C.

Specifikationerne for ren-fase nano-vanadiumdioxid og wolfram-dopet vanadiumdioxid, som vores virksomhed kan levere fra lager, er som følger:

1. nano vanadium dioxidpulver, udopet, ren fase, faseovergangstemperatur er 68 ℃

2. vanadiumdioxid dopet med 1% wolfram (W1% -vo2), faseovergangstemperaturen er 43 ℃

3. vanadiumdioxid dopet med 1,5% wolfram (W1,5% -vo2), faseovergangstemperaturen er 32 ℃

4. vanadiumdioxid dopet med 2% wolfram (W2% -vo2), faseovergangstemperaturen er 25 ℃

5. Vanadiumdioxid dopet med 2% wolfram (W2% -vo2), faseovergangstemperaturen er 20 ℃

Ser frem til den nærmeste fremtid, kan disse smarte vinduer med wolfram-dopet vanadiumdioxid installeres over hele verden og arbejde året rundt.