Պատուհանները նպաստում են շենքերում կորցրած էներգիայի 60%-ին:Շոգ եղանակին պատուհանները տաքացվում են դրսից՝ ջերմային էներգիա հաղորդելով շենք։Երբ դրսում ցուրտ է, պատուհանները տաքանում են ներսից, և դրանք ջերմություն են հաղորդում դեպի արտաքին միջավայր։Այս գործընթացը կոչվում է ճառագայթային սառեցում:Սա նշանակում է, որ պատուհաններն արդյունավետ չեն շենքը պահել այնքան տաք կամ սառը, որքան անհրաժեշտ է:

Հնարավո՞ր է արդյոք ստեղծել ապակի, որը կարող է ինքնուրույն միացնել կամ անջատել այս ճառագայթային սառեցման էֆեկտը՝ կախված դրա ջերմաստիճանից:Պատասխանը այո է:

Wiedemann-Franz օրենքը ասում է, որ որքան լավ է նյութի էլեկտրական հաղորդունակությունը, այնքան ավելի լավ է ջերմային հաղորդունակությունը:Սակայն բացառություն է վանադիումի երկօքսիդ նյութը, որը չի ենթարկվում այս օրենքին։

Հետազոտողները ապակու մի կողմում ավելացրել են վանադիումի երկօքսիդի բարակ շերտ՝ միացություն, որը մեկուսիչից վերածվում է հաղորդիչի մոտ 68°C ջերմաստիճանում:Վանադիումի երկօքսիդ (VO2)ֆունկցիոնալ նյութ է՝ բնորոշ ջերմային ինդուկտիվ փուլային անցման հատկություններով:Դրա մորֆոլոգիան կարող է փոխակերպվել մեկուսիչի և մետաղի միջև:Այն իրեն պահում է որպես մեկուսիչ սենյակային ջերմաստիճանում և որպես մետաղական հաղորդիչ՝ 68°C-ից բարձր ջերմաստիճանում:Դա պայմանավորված է նրանով, որ նրա ատոմային կառուցվածքը կարող է փոխակերպվել սենյակային ջերմաստիճանի բյուրեղային կառուցվածքից մետաղական կառուցվածքի 68°C-ից բարձր ջերմաստիճանում, և անցումը տեղի է ունենում 1 նանվայրկյանից պակաս ժամանակում, ինչը առավելություն է էլեկտրոնային կիրառությունների համար:Նման հետազոտությունները շատերին ստիպել են ենթադրել, որ վանադիումի երկօքսիդը կարող է հեղափոխական նյութ դառնալ ապագա էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության համար:

Շվեյցարական համալսարանի գիտնականները բարձրացրել են վանադիումի երկօքսիդի փուլային անցման ջերմաստիճանը մինչև 100°C-ից բարձր՝ վանադիումի երկօքսիդի թաղանթում ավելացնելով գերմանիում, հազվագյուտ մետաղական նյութ:Նրանք առաջընթաց են գրանցել ՌԴ կիրառման մեջ՝ օգտագործելով վանադիումի երկօքսիդը և ֆազային փոխարկման տեխնոլոգիան՝ առաջին անգամ ստեղծելով ծայրահեղ կոմպակտ, կարգավորելի հաճախականության զտիչներ:Այս նոր տեսակի ֆիլտրը հատկապես հարմար է տիեզերական հաղորդակցության համակարգերի կողմից օգտագործվող հաճախականությունների տիրույթի համար:

Բացի այդ, վանադիումի երկօքսիդի ֆիզիկական հատկությունները, ինչպիսիք են դիմադրողականությունը և ինֆրակարմիր հաղորդունակությունը, կտրուկ փոխվելու են փոխակերպման գործընթացում:Այնուամենայնիվ, VO2-ի շատ կիրառություններ պահանջում են, որ ջերմաստիճանը լինի սենյակային ջերմաստիճանի մոտ, ինչպիսիք են՝ խելացի պատուհանները, ինֆրակարմիր դետեկտորները և այլն, և դոպինգը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել փուլային անցման ջերմաստիճանը:VO2 թաղանթում դոպինգ վոլֆրամի տարրը կարող է նվազեցնել թաղանթի փուլային անցման ջերմաստիճանը մինչև սենյակային ջերմաստիճան, ուստի վոլֆրամով դոպինգով VO2-ն ունի կիրառման լայն հեռանկարներ:

Hongwu Nano-ի ինժեներները պարզել են, որ վանադիումի երկօքսիդի փուլային անցման ջերմաստիճանը կարող է ճշգրտվել դոպինգի, սթրեսի, հատիկի չափի և այլնի միջոցով: Դոպինգի տարրերը կարող են լինել վոլֆրամ, տանտալ, նիոբիում և գերմանիում:Վոլֆրամի դոպինգը համարվում է դոպինգի ամենաարդյունավետ մեթոդը և լայնորեն օգտագործվում է փուլային անցման ջերմաստիճանը կարգավորելու համար:1% վոլֆրամի դոպինգը կարող է նվազեցնել վանադիումի երկօքսիդի թաղանթների փուլային անցման ջերմաստիճանը 24 °C-ով:

Մաքուր ֆազային նանովանադիումի երկօքսիդի և վոլֆրամով ներծծված վանադիումի երկօքսիդի բնութագրերը, որոնք մեր ընկերությունը կարող է մատակարարել պահեստից, հետևյալն են.

1. Նանո վանադիումի երկօքսիդ փոշի, չմշակված, մաքուր փուլ, փուլային անցման ջերմաստիճանը 68℃ է

2. Վանադիումի երկօքսիդը՝ 1% վոլֆրամով (W1%-VO2), փուլային անցման ջերմաստիճանը՝ 43℃

3. Վանադիումի երկօքսիդը՝ 1,5% վոլֆրամով (W1,5%-VO2), փուլային անցման ջերմաստիճանը 32℃ է։

4. Վանադիումի երկօքսիդը՝ 2% վոլֆրամով (W2%-VO2), փուլային անցման ջերմաստիճանը՝ 25℃

5. Վանադիումի երկօքսիդը՝ 2% վոլֆրամով (W2%-VO2), փուլային անցման ջերմաստիճանը 20℃ է։

Անհամբեր սպասելով մոտ ապագայի՝ վոլֆրամով պատված վանադիումի երկօքսիդով այս խելացի պատուհանները կարող են տեղադրվել ամբողջ աշխարհում և աշխատել ամբողջ տարին: