پنجره ها 60 درصد انرژی از دست رفته در ساختمان ها را تامین می کنند.در هوای گرم، پنجره ها از بیرون گرم می شوند و انرژی حرارتی را به داخل ساختمان تابش می کنند.وقتی بیرون سرد است، پنجره‌ها از داخل گرم می‌شوند و گرما را به محیط بیرون می‌تابانند.این فرآیند خنک سازی تابشی نامیده می شود.این بدان معنی است که پنجره ها در گرم یا خنک نگه داشتن ساختمان آنچنان که لازم است موثر نیستند.

آیا می توان شیشه ای ساخت که بتواند این اثر خنک کننده تابشی را به تنهایی بسته به دمای آن روشن یا خاموش کند؟پاسخ بله است.

قانون Wiedemann-Franz بیان می کند که هر چه رسانایی الکتریکی مواد بهتر باشد رسانایی حرارتی بهتری دارد.با این حال، ماده دی اکسید وانادیم یک استثنا است که از این قانون تبعیت نمی کند.

محققان یک لایه نازک از دی اکسید وانادیم، ترکیبی که از عایق به رسانا در دمای حدود 68 درجه سانتی گراد تغییر می کند، به یک طرف شیشه اضافه کردند.دی اکسید وانادیم (VO2)یک ماده کاربردی با خواص انتقال فاز القایی حرارتی معمولی است.مورفولوژی آن می تواند بین یک عایق و یک فلز تبدیل شود.در دمای اتاق به عنوان یک عایق و در دمای بالای 68 درجه سانتیگراد به عنوان یک رسانای فلزی عمل می کند.این به دلیل این واقعیت است که ساختار اتمی آن می تواند از یک ساختار کریستالی در دمای اتاق به یک ساختار فلزی در دمای بالاتر از 68 درجه سانتیگراد تبدیل شود و این انتقال در کمتر از 1 نانوثانیه اتفاق می افتد که یک مزیت برای کاربردهای الکترونیکی است.تحقیقات مرتبط بسیاری از مردم را به این باور رسانده است که دی اکسید وانادیوم ممکن است به یک ماده انقلابی برای صنعت الکترونیک آینده تبدیل شود.

محققان دانشگاه سوئیس با افزودن ژرمانیوم، یک ماده فلزی کمیاب، به فیلم دی اکسید وانادیم، دمای انتقال فاز دی اکسید وانادیم را به بالای 100 درجه سانتی گراد افزایش دادند.آنها با استفاده از دی اکسید وانادیم و فناوری سوئیچینگ تغییر فاز برای ایجاد فیلترهای فرکانس فوق فشرده و قابل تنظیم برای اولین بار، پیشرفتی در کاربردهای RF ایجاد کرده اند.این نوع فیلتر جدید به ویژه برای محدوده فرکانسی مورد استفاده توسط سیستم های ارتباطی فضایی مناسب است.

علاوه بر این، خواص فیزیکی دی اکسید وانادیم، مانند مقاومت و عبور مادون قرمز، در طول فرآیند تبدیل به شدت تغییر خواهد کرد.با این حال، بسیاری از کاربردهای VO2 نیاز به دمای نزدیک به دمای اتاق دارند، مانند: پنجره های هوشمند، آشکارسازهای مادون قرمز و غیره، و دوپینگ می تواند به طور موثر دمای انتقال فاز را کاهش دهد.دوپینگ عنصر تنگستن در فیلم VO2 می‌تواند دمای انتقال فاز فیلم را تا حدود دمای اتاق کاهش دهد، بنابراین VO2 دوپ‌شده با تنگستن، چشم‌انداز کاربرد گسترده‌ای دارد.

مهندسان Hongwu Nano دریافتند که دمای انتقال فاز دی اکسید وانادیم را می توان با دوپینگ، تنش، اندازه دانه و غیره تنظیم کرد. عناصر دوپینگ می توانند تنگستن، تانتالیوم، نیوبیم و ژرمانیوم باشند.دوپینگ تنگستن به عنوان موثرترین روش دوپینگ در نظر گرفته می شود و به طور گسترده برای تنظیم دمای انتقال فاز استفاده می شود.دوپینگ 1% تنگستن می تواند دمای انتقال فاز فیلم های دی اکسید وانادیم را تا 24 درجه سانتی گراد کاهش دهد.

مشخصات نانو وانادیم دی اکسید فاز خالص و دی اکسید وانادیم دوپ شده با تنگستن که شرکت ما می تواند از انبار عرضه کند به شرح زیر است:

1. پودر نانو وانادیم دی اکسید، بدون دوغ، فاز خالص، دمای انتقال فاز 68 درجه سانتیگراد است.

2. دی اکسید وانادیوم دوپ شده با 1٪ تنگستن (W1٪ - VO2)، دمای انتقال فاز 43 درجه سانتیگراد است.

3. دی اکسید وانادیم دوپ شده با 1.5٪ تنگستن (W1.5٪ - VO2)، دمای انتقال فاز 32 درجه سانتیگراد است.

4. وانادیم دی اکسید دوپ شده با 2٪ تنگستن (W2٪ - VO2)، دمای انتقال فاز 25 درجه سانتیگراد است.

5. وانادیم دی اکسید دوپ شده با 2٪ تنگستن (W2٪ - VO2)، دمای انتقال فاز 20 درجه سانتیگراد است.

به امید آینده نزدیک، این پنجره های هوشمند با دی اکسید وانادیم دوپ شده با تنگستن را می توان در سراسر جهان نصب کرد و در تمام طول سال کار کرد.