Ramen dragen maar liefst 60% bij aan het energieverlies in gebouwen. Bij warm weer worden de ramen van buitenaf verwarmd, waardoor thermische energie het gebouw binnenstraalt. Als het buiten koud is, worden de ramen van binnenuit warm en stralen ze warmte uit naar de buitenomgeving. Dit proces wordt stralingskoeling genoemd. Dit betekent dat ramen er niet in slagen het gebouw zo warm of koel te houden als nodig is.

Zou het mogelijk zijn om een ​​glas te ontwikkelen dat dit stralingskoelingseffect zelfstandig kan in- of uitschakelen, afhankelijk van de temperatuur? Het antwoord is ja.

De wet van Wiedemann-Franz stelt dat hoe beter de elektrische geleidbaarheid van het materiaal, hoe beter de thermische geleidbaarheid. Vanadiumdioxidemateriaal is echter een uitzondering, die niet aan deze wet voldoet.

De onderzoekers voegden aan één kant van het glas een dunne laag vanadiumdioxide toe, een stof die bij ongeveer 68°C van isolator in geleider verandert.Vanadiumdioxide (VO2)is een functioneel materiaal met typische thermisch geïnduceerde faseovergangseigenschappen. De morfologie kan worden omgezet tussen een isolator en een metaal. Het gedraagt ​​zich als isolator bij kamertemperatuur en als metalen geleider bij temperaturen boven 68°C. Dit komt door het feit dat de atomaire structuur kan worden getransformeerd van een kristalstructuur op kamertemperatuur naar een metalen structuur bij temperaturen boven 68°C, en de overgang plaatsvindt in minder dan 1 nanoseconde, wat een voordeel is voor elektronische toepassingen. Gerelateerd onderzoek heeft ertoe geleid dat veel mensen geloven dat vanadiumdioxide een revolutionair materiaal kan worden voor de toekomstige elektronica-industrie.

Onderzoekers van een Zwitserse universiteit verhoogden de faseovergangstemperatuur van vanadiumdioxide tot boven 100°C door germanium, een zeldzaam metaalmateriaal, aan de vanadiumdioxidefilm toe te voegen. Ze hebben een doorbraak bereikt in RF-toepassingen, door voor het eerst gebruik te maken van vanadiumdioxide en faseveranderingsschakeltechnologie om ultracompacte, afstembare frequentiefilters te creëren. Dit nieuwe type filter is vooral geschikt voor het frequentiebereik dat wordt gebruikt door ruimtecommunicatiesystemen.

Bovendien zullen de fysische eigenschappen van vanadiumdioxide, zoals soortelijke weerstand en infrarooddoorlaatbaarheid, drastisch veranderen tijdens het transformatieproces. Veel toepassingen van VO2 vereisen echter dat de temperatuur dichtbij kamertemperatuur ligt, zoals: slimme ramen, infrarooddetectoren, enz., en doping kan de faseovergangstemperatuur effectief verlagen. Het doteren van een wolfraamelement in VO2-film kan de faseovergangstemperatuur van de film verlagen tot ongeveer kamertemperatuur, dus met wolfraam gedoteerde VO2 heeft brede toepassingsmogelijkheden.

De ingenieurs van Hongwu Nano ontdekten dat de faseovergangstemperatuur van vanadiumdioxide kan worden aangepast door doping, spanning, korrelgrootte, enz. De doteringselementen kunnen wolfraam, tantaal, niobium en germanium zijn. Wolfraamdotering wordt beschouwd als de meest effectieve doteringsmethode en wordt veel gebruikt om de faseovergangstemperatuur aan te passen. Het doteren van 1% wolfraam kan de faseovergangstemperatuur van vanadiumdioxidefilms met 24 ° C verlagen.

De specificaties van pure-phase nano-vanadiumdioxide en wolfraam-gedoteerd vanadiumdioxide die ons bedrijf uit voorraad kan leveren zijn als volgt:

1. Nano-vanadiumdioxide VO2, ongedoteerd, zuivere fase, faseovergangstemperatuur is 68 ℃

2. Vanadiumdioxide gedoteerd met 1% wolfraam (W1%-VO2), de faseovergangstemperatuur is 43℃

3. Vanadiumdioxide gedoteerd met 1,5% wolfraam (W1,5%-VO2), de faseovergangstemperatuur is 32 ℃

4. Vanadiumdioxide gedoteerd met 2% wolfraam (W2%-VO2), de faseovergangstemperatuur is 25℃

5. Vanadiumdioxide gedoteerd met 2% wolfraam (W2%-VO2), de faseovergangstemperatuur is 20℃

Met het oog op de nabije toekomst kunnen deze slimme ramen met wolfraam-gedoteerd vanadiumdioxide over de hele wereld worden geïnstalleerd en het hele jaar door werken.