Langai sudaro net 60 % pastatuose prarandamos energijos.Karštu oru langai šildomi iš lauko, skleidžiant šiluminę energiją į pastatą.Kai lauke šalta, langai įšyla iš vidaus, jie skleidžia šilumą į išorinę aplinką.Šis procesas vadinamas radiaciniu aušinimu.Tai reiškia, kad langai nėra veiksmingi siekiant išlaikyti pastatą taip šiltą ar vėsų, kaip reikia.

Ar įmanoma sukurti stiklą, kuris, priklausomai nuo jo temperatūros, galėtų įjungti arba išjungti šį spinduliuojantį aušinimo efektą?Atsakymas yra taip.

Wiedemann-Franz įstatymas teigia, kad kuo geresnis medžiagos elektrinis laidumas, tuo geresnis šilumos laidumas.Tačiau vanadžio dioksido medžiaga yra išimtis, kuri nepaklūsta šiam įstatymui.

Į vieną stiklo pusę mokslininkai pridėjo ploną vanadžio dioksido sluoksnį, junginio, kuris maždaug 68 °C temperatūroje iš izoliatoriaus virsta laidininku.Vanadžio dioksidas (VO2)yra funkcinė medžiaga, pasižyminti tipiškomis termiškai indukuotomis fazinėmis savybėmis.Jo morfologiją galima paversti tarp izoliatoriaus ir metalo.Jis veikia kaip izoliatorius kambario temperatūroje ir kaip metalinis laidininkas aukštesnėje nei 68°C temperatūroje.Taip yra dėl to, kad jo atominė struktūra gali būti transformuota iš kambario temperatūros kristalinės struktūros į metalinę struktūrą aukštesnėje nei 68 °C temperatūroje, o perėjimas įvyksta greičiau nei per 1 nanosekundę, o tai yra pranašumas elektroninėms programoms.Susiję tyrimai paskatino daugelį žmonių manyti, kad vanadžio dioksidas gali tapti revoliucine būsimos elektronikos pramonės medžiaga.

Šveicarijos universiteto mokslininkai padidino vanadžio dioksido fazinio virsmo temperatūrą iki daugiau nei 100 °C, į vanadžio dioksido plėvelę įdėdami germanio, reto metalo.Jie padarė proveržį radijo dažnių srityse, naudodami vanadžio dioksidą ir fazių keitimo perjungimo technologiją, kad pirmą kartą sukurtų itin kompaktiškus, derinamus dažnio filtrus.Šis naujo tipo filtras ypač tinka kosminių ryšių sistemų naudojamam dažnių diapazonui.

Be to, fizinės vanadžio dioksido savybės, tokios kaip savitoji varža ir infraraudonųjų spindulių pralaidumas, transformacijos proceso metu labai pasikeis.Tačiau daugeliui VO2 pritaikymų reikia, kad temperatūra būtų artima kambario temperatūrai, pavyzdžiui: išmanieji langai, infraraudonųjų spindulių detektoriai ir kt., o dopingas gali veiksmingai sumažinti fazinio virsmo temperatūrą.Volframo elemento legiravimas VO2 plėvelėje gali sumažinti plėvelės fazinio virsmo temperatūrą iki maždaug kambario temperatūros, todėl volframu legiruotas VO2 turi plačias taikymo perspektyvas.

Hongwu Nano inžinieriai nustatė, kad vanadžio dioksido fazinio virsmo temperatūrą galima reguliuoti naudojant dopingą, įtempimą, grūdelių dydį ir kt. Dopingo elementai gali būti volframas, tantalas, niobis ir germanis.Volframo dopingas laikomas veiksmingiausiu dopingo metodu ir yra plačiai naudojamas fazinio virsmo temperatūrai reguliuoti.Pritaikius 1 % volframo, vanadžio dioksido plėvelių fazinio virsmo temperatūra gali sumažėti 24 °C.

Grynos fazės nano-vanadžio dioksido ir volframu legiruoto vanadžio dioksido, kurį mūsų įmonė gali tiekti iš atsargų, specifikacijos yra šios:

1. Nano vanadžio dioksido milteliai, be legiruoto, grynos fazės, fazinio virsmo temperatūra yra 68 ℃

2. Vanadžio dioksidas, legiruotas 1% volframu (W1%-VO2), fazinio virsmo temperatūra yra 43 ℃

3. Vanadžio dioksidas, legiruotas 1,5% volframu (W1,5%-VO2), fazinio virsmo temperatūra yra 32 ℃

4. Vanadžio dioksidas, legiruotas 2% volframu (W2%-VO2), fazinio virsmo temperatūra yra 25 ℃

5. Vanadžio dioksidas, legiruotas 2% volframu (W2%-VO2), fazinio virsmo temperatūra yra 20 ℃

Artimiausioje ateityje šie išmanieji langai su volframu legiruotu vanadžio dioksidu gali būti montuojami visame pasaulyje ir veikia ištisus metus.