חלונות תורמים עד 60% מהאנרגיה שאבדה בבניינים. במזג אוויר חם, החלונות מחוממים מבחוץ ומקרינים אנרגיה תרמית לבניין. כאשר קר בחוץ, החלונות מתחממים מבפנים והם מקרינים חום לסביבה החיצונית. תהליך זה נקרא קירור קרינה. המשמעות היא שחלונות אינם יעילים לשמירה על הבניין חם או קריר כמו שצריך להיות.

יכול להיות שניתן לפתח כוס שיכולה להפעיל או לכבות את אפקט הקירור הקריני הזה בעצמו בהתאם לטמפרטורה שלה? התשובה היא כן.

חוק ווידמן-פרנץ קובע כי ככל שהמוליכות החשמלית של החומר טובה יותר, כך המוליכות התרמית טובה יותר. עם זאת, חומר ונדיום דו חמצני הוא יוצא מן הכלל, שאינו מציית לחוק זה.

החוקרים הוסיפו שכבה דקה של ונדיום דו חמצני, תרכובת המשתנה מביודד למוליך בסביבות 68 מעלות צלזיוס, לצד אחד של הזכוכית.ונדיום דו חמצני (VO2)הוא חומר פונקציונלי עם תכונות מעבר של פאזה טרמית טיפוסיות. ניתן להמיר את המורפולוגיה שלה בין מבודד למתכת. זה מתנהג כמבודד בטמפרטורת החדר וכמוליך מתכת בטמפרטורות מעל 68 מעלות צלזיוס. זה נובע מהעובדה שניתן להפוך את המבנה האטומי שלו ממבנה גביש בטמפרטורת החדר למבנה מתכתי בטמפרטורות מעל 68 מעלות צלזיוס, והמעבר מתרחש בפחות מ- 1 ננו -שניה, שהוא יתרון ליישומים אלקטרוניים. מחקרים קשורים הובילו אנשים רבים להאמין כי ונדיום דו חמצני עשוי להפוך לחומר מהפכני לתעשיית האלקטרוניקה העתידית.

חוקרים באוניברסיטה שוויצרית הגדילו את טמפרטורת המעבר שלב של ונדיום דו חמצני ל 100 מעלות צלזיוס על ידי הוספת גרמניום, חומר מתכת נדיר, לסרט ונדיום דו חמצני. הם ביצעו פריצת דרך ביישומי RF, תוך שימוש בטכנולוגיית מיתוג דו תחמוצת ונדיום וטכנולוגיית החלפת פאזות ליצירת מסנני תדר אולטרה-קומפקטיים וניתנים לכוונון לראשונה. סוג חדש זה של פילטר מתאים במיוחד לטווח התדרים המשמש את מערכות תקשורת החלל.

בנוסף, התכונות הפיזיות של ונדיום דו חמצני, כמו התנגדות והעברת אינפרא אדום, ישתנו בצורה דרסטית במהלך תהליך הטרנספורמציה. עם זאת, יישומים רבים של VO2 מחייבים את הטמפרטורה להיות בסמוך לטמפרטורת החדר, כגון: חלונות חכמים, גלאי אינפרא אדום וכו ', וסמים יכולים להפחית ביעילות את טמפרטורת המעבר שלב. אלמנט טונגסטן מסופק בסרט VO2 יכול להפחית את טמפרטורת המעבר שלב של הסרט לסביבת טמפרטורת החדר, כך של- VO2 מסומם בטונגסטן יש סיכויי יישום רחבים.

מהנדסי הונגווו של ננו מצאו כי ניתן להתאים את טמפרטורת המעבר שלב של ונדיום דו תחמוצת על ידי סמים, לחץ, גודל תבואה וכו '. אלמנטים הסמים יכולים להיות טונגסטן, טנטלום, ניוביום וגרמניום. סמים טונגסטן נחשבים לשיטת הסמים היעילה ביותר ומשמשת באופן נרחב להתאמת טמפרטורת המעבר שלב. סמים 1% טונגסטן יכול להפחית את טמפרטורת המעבר שלב של סרטי ונדיום דו חמצני ב- 24 מעלות צלזיוס.

המפרט של ננו-וונדיום דו-חמצני בשלב טהור וונדיום דו-חמצני מסומם טונגסטן שהחברה שלנו יכולה לספק מהמלאי הם כדלקמן:

1. ננו ונדיום אבקת דו חמצני, טמפרטורת מעבר שלב, טהור, טהור, טמפרטורת מעבר היא 68 ℃

2. ונדיום דו חמצני מסומם עם 1% טונגסטן (W1% -vo2), טמפרטורת המעבר שלב היא 43 ℃

3. ונדיום דו-חמצני מסומם עם 1.5% טונגסטן (W1.5% -vo2), טמפרטורת המעבר שלב היא 32 ℃

4. ונדיום דו חמצני מסומם עם 2% טונגסטן (W2% -vo2), טמפרטורת המעבר שלב היא 25 ℃

5. ונדיום דו חמצני מסומם עם 2% טונגסטן (W2% -vo2), טמפרטורת המעבר שלב היא 20 ℃

מצפה לעתיד הקרוב, ניתן להתקין את החלונות החכמים הללו עם דו תחמוצת ונדיום מסומם של טונגסטן בכל העולם ולעבוד כל השנה.