Le finestre contribuiscono fino al 60% dell'energia persa negli edifici.Nella stagione calda, le finestre vengono riscaldate dall'esterno, irradiando energia termica nell'edificio.Quando fuori fa freddo, le finestre si riscaldano dall'interno e irradiano calore verso l'esterno.Questo processo è chiamato raffreddamento radiativo.Ciò significa che le finestre non sono efficaci nel mantenere l'edificio caldo o fresco come dovrebbe essere.

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

La legge di Wiedemann-Franz afferma che migliore è la conducibilità elettrica del materiale, migliore è la conduttività 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 si trasforma da isolante a conduttore a circa 68°C, su un lato del vetro.Biossido di vanadio (VO2)è un materiale funzionale con tipiche proprietà di transizione di fase indotte termicamente.La sua morfologia può essere convertita tra un isolante e un metallo.Si comporta da isolante a temperatura ambiente e da 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 avviene in meno di 1 nanosecondo, il 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 metallo raro, alla pellicola di biossido di vanadio.Hanno fatto un passo avanti nelle applicazioni RF, utilizzando il biossido di vanadio e la tecnologia di commutazione a cambiamento di fase per creare per la prima volta filtri di frequenza ultra compatti e sintonizzabili.Questo nuovo tipo di filtro è particolarmente adatto per la gamma di frequenze utilizzate dai sistemi di comunicazione spaziale.

Inoltre, le proprietà fisiche del biossido di vanadio, come la resistività e la trasmittanza infrarossa, cambieranno drasticamente durante il processo di trasformazione.Tuttavia, molte applicazioni di VO2 richiedono che la temperatura sia vicina alla temperatura ambiente, come: finestre intelligenti, rilevatori a infrarossi, ecc., e il drogaggio può ridurre efficacemente la temperatura di transizione di fase.Il drogaggio dell'elemento di tungsteno nel film VO2 può ridurre la temperatura di transizione di fase del film a circa la temperatura ambiente, quindi il VO2 drogato con 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 drogaggio, stress, granulometria, ecc. Gli elementi droganti possono essere tungsteno, tantalio, niobio e germanio.Il drogaggio al tungsteno è considerato il metodo di drogaggio più efficace ed è ampiamente utilizzato per regolare la temperatura di transizione di fase.Il drogaggio all'1% di tungsteno 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 con tungsteno che la nostra azienda può fornire a magazzino sono le seguenti:

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

2. Biossido di vanadio drogato con 1% di tungsteno (W1%-VO2), la temperatura di transizione di fase è di 43 ℃

3. Biossido di vanadio drogato con 1,5% di tungsteno (W1,5%-VO2), la temperatura di transizione di fase è di 32 ℃

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

5. Biossido di vanadio drogato con il 2% di tungsteno (W2% -VO2), la temperatura di transizione di fase è di 20 ℃

Guardando al prossimo futuro, queste finestre intelligenti con biossido di vanadio drogato con tungsteno possono essere installate in tutto il mondo e funzionare tutto l'anno.