Fenestroj kontribuas ĝis 60% de la energio perdita en konstruaĵoj.En varma vetero, la fenestroj estas varmigitaj de ekstere, radiante termikan energion en la konstruaĵon.Kiam estas malvarme ekstere, la fenestroj varmiĝas de interne, kaj ili radias varmon al la ekstera medio.Ĉi tiu procezo nomiĝas radiativa malvarmigo.Ĉi tio signifas, ke fenestroj ne efikas por konservi la konstruaĵon tiel varma aŭ malvarmeta kiel ĝi devas esti.

Ĉu eblus evoluigi vitron, kiu povas memstare ŝalti aŭ malŝalti tiun radiativan malvarmigan efikon depende de ĝia temperaturo?La respondo estas jes.

La Wiedemann-Franz leĝo deklaras ke ju pli bona la elektra kondukteco de la materialo, des pli bona la varmokondukteco.Tamen, vanada dioksida materialo estas escepto, kiu ne obeas ĉi tiun leĝon.

La esploristoj aldonis maldikan tavolon de vanada dioksido, kunmetaĵo kiu ŝanĝiĝas de izolilo al konduktilo je ĉirkaŭ 68 °C, al unu flanko de la vitro.Vanada dioksido (VO2)estas funkcia materialo kun tipaj termike induktitaj fazaj transirtrajtoj.Ĝia morfologio povas esti konvertita inter izolilo kaj metalo.Ĝi kondutas kiel izolilo ĉe ĉambra temperaturo kaj kiel metala konduktilo ĉe temperaturoj super 68 °C.Ĉi tio ŝuldiĝas al la fakto, ke ĝia atoma strukturo povas esti transformita de ĉambra temperaturo kristala strukturo al metala strukturo ĉe temperaturoj super 68 °C, kaj la transiro okazas en malpli ol 1 nanosekundo, kio estas avantaĝo por elektronikaj aplikoj.Rilata esplorado igis multajn homojn kredi, ke vanada dioksido povas fariĝi revolucia materialo por la estonta elektronika industrio.

Esploristoj de svisa universitato pliigis la fazan transiran temperaturon de vanada dioksido ĝis super 100 °C aldonante germanion, maloftan metalan materialon, al la vanada dioksida filmo.Ili faris sukceson en RF-aplikoj, uzante vanadian dioksidon kaj fazŝanĝan ŝanĝteknologion por krei ultra-kompaktajn, agordeblajn frekvencfiltrilojn por la unua fojo.Ĉi tiu nova speco de filtrilo estas speciale taŭga por la frekvenca gamo uzata de spackomunikaj sistemoj.

Krome, la fizikaj trajtoj de vanada dioksido, kiel ekzemple rezisteco kaj transruĝa transmitance, draste ŝanĝiĝos dum la transformprocezo.Tamen, multaj aplikoj de VO2 postulas ke la temperaturo estu proksime de ĉambra temperaturo, kiel ekzemple: inteligentaj fenestroj, infraruĝaj detektiloj, ktp., kaj dopado povas efike redukti la fazan transirtemperaturon.Dopado de volframelemento en VO2-filmo povas redukti la fazan transiran temperaturon de la filmo al ĉirkaŭ ĉambra temperaturo, do volfram-dopita VO2 havas larĝajn aplikajn perspektivojn.

La inĝenieroj de Hongwu Nano trovis, ke la faztransira temperaturo de vanada dioksido povas esti ĝustigita per dopado, streso, grajngrandeco, ktp. La dopaj elementoj povas esti volframo, tantalo, niobio kaj germanio.Volframdopado estas rigardita kiel la plej efika dopa metodo kaj estas vaste uzata por alĝustigi la fazan transirtemperaturon.Dopado de 1% volframo povas redukti la fazan transirtemperaturon de vanaddioksidaj filmoj je 24 °C.

La specifoj de purfaza nano-vanadia dioksido kaj tungsten-dopita vanada dioksido, kiujn nia kompanio povas provizi el stoko, estas jenaj:

1. Nanovanadia dioksida pulvoro, nedopita, pura fazo, faza transira temperaturo estas 68℃

2. Vanada dioksido dopita kun 1% volframo (W1%-VO2), la faza transira temperaturo estas 43℃

3. Vanada dioksido dopita kun 1.5% volframo (W1.5%-VO2), la faza transira temperaturo estas 32℃

4. Vanada dioksido dopita kun 2% volframo (W2%-VO2), la faza transira temperaturo estas 25℃

5. Vanada dioksido dopita kun 2% volframo (W2%-VO2), la faza transira temperaturo estas 20℃

Antaŭĝojante la proksiman estontecon, ĉi tiuj inteligentaj fenestroj kun tungsten-dopita vanada dioksido povas esti instalitaj ĉie en la mondo kaj funkcii tutjare.