Le finestre contribuiscono fino al 60% dell'energia persa negli edifici. Durante il caldo, le finestre vengono riscaldate dall'esterno, irradiando energia termica nell'edificio. Quando fa freddo all'esterno, le finestre si riscaldano dall'interno e irradiano calore all'ambiente esterno. Questo processo si chiama raffreddamento radiativo. Ciò significa che le finestre non sono efficaci nel mantenere l'edificio caldo o fresco come deve essere.

Potrebbe essere possibile sviluppare un vetro che può attivare o disattivare questo effetto di raffreddamento radiativo da solo a seconda della sua temperatura? La risposta è sì.

La legge di Wiedemann-Franz afferma che migliore è la conduttività elettrica del materiale, migliore è la conducibilità termica. Tuttavia, il materiale di biossido di vanadio è un'eccezione, che non obbedisce a questa legge.

I ricercatori hanno aggiunto un sottile strato di biossido di vanadio, un composto che cambia da un isolante a un conduttore a circa 68 ° C, su un lato del vetro.Biossido di vanadio (VO2)è un materiale funzionale con proprietà di transizione di fase tipiche indotte termicamente. La sua morfologia può essere convertita tra un isolante e un metallo. Si comporta come un isolante a temperatura ambiente e come conduttore metallico a temperature superiori a 68 ° C. Ciò è dovuto al fatto che la sua struttura atomica può essere trasformata da una struttura cristallina a temperatura ambiente a una struttura metallica a temperature superiori a 68 ° C e la transizione si verifica in meno di 1 nanosecondo, che è un vantaggio per le applicazioni elettroniche. La ricerca correlata ha portato molte persone a credere che il biossido di vanadio possa diventare un materiale rivoluzionario per la futura industria elettronica.

I ricercatori di un'università svizzera hanno aumentato la temperatura di transizione di fase del biossido di vanadio a oltre 100 ° C aggiungendo germanio, un raro materiale metallico, al film di biossido di vanadio. Hanno fatto una svolta nelle applicazioni RF, utilizzando la biossido di vanadio e la tecnologia di commutazione del cambiamento di fase per creare filtri di frequenza ultra-compatti e sintonizzabili per la prima volta. Questo nuovo tipo di filtro è particolarmente adatto per la gamma di frequenza utilizzata dai sistemi di comunicazione spaziale.

Inoltre, le proprietà fisiche del biossido di vanadio, come la resistività e la trasmittanza a infrarossi, cambieranno drasticamente durante il processo di trasformazione. Tuttavia, molte applicazioni di VO2 richiedono che la temperatura sia vicino a temperatura ambiente, ad esempio: finestre intelligenti, rivelatori a infrarossi, ecc. E il doping può ridurre efficacemente la temperatura di transizione di fase. L'elemento tungsteno doping nel film VO2 può ridurre la temperatura di transizione di fase del film a temperatura ambiente, quindi il VO2 drogato in tungsteno ha ampie prospettive di applicazione.

Gli ingegneri di Hongwu Nano hanno scoperto che la temperatura di transizione di fase del biossido di vanadio può essere regolata mediante doping, stress, dimensioni del grano, ecc. Gli elementi di doping possono essere tungsteno, tantalum, niobio e germanio. Il doping di tungsteno è considerato il metodo di doping più efficace ed è ampiamente utilizzato per regolare la temperatura di transizione di fase. Il tungsteno del doping all'1% può ridurre la temperatura di transizione di fase dei film di biossido di vanadio di 24 ° C.

Le specifiche del biossido di nano-vanadio in fase pura e del biossido di vanadio drogato in tungsteno che la nostra azienda può fornire dalle azioni sono le seguenti:

1. Polvere di biossido di nano vanadio, non oppiata, fase pura, temperatura di transizione di fase è 68 ℃

2. biossido di vanadio drogato con tungsteno all'1% (W1% -Vo2), la temperatura di transizione di fase è 43 ℃

3. biossido di vanadio drogato con tungsteno all'1,5% (W1,5% -Vo2), la temperatura di transizione di fase è 32 ℃

4. biossido di vanadio drogato con tungsteno al 2% (W2% -VO2), la temperatura di transizione di fase è di 25 ℃

5. biossido di vanadio drogato con tungsteno al 2% (W2% -Vo2), la temperatura di transizione di fase è di 20 ℃

In attesa del prossimo futuro, queste finestre intelligenti con biossido di vanadio drogato in tungsteno possono essere installate in tutto il mondo e lavorare tutto l'anno.