Vinduer bidrar med så mye som 60 % av energien som går tapt i bygninger.I varmt vær varmes vinduene opp fra utsiden, og utstråler termisk energi inn i bygningen.Når det er kaldt ute, varmes vinduene opp fra innsiden, og de avgir varme til utemiljøet.Denne prosessen kalles strålingskjøling.Dette betyr at vinduer ikke er effektive til å holde bygningen så varm eller kjølig som den trenger å være.

Kan det være mulig å utvikle et glass som kan slå på eller av denne strålingskjølende effekten på egen hånd avhengig av temperaturen?Svaret er ja.

Wiedemann-Franz-loven sier at jo bedre den elektriske ledningsevnen til materialet er, jo bedre er den termiske ledningsevnen.Vanadiumdioksidmateriale er imidlertid et unntak, som ikke overholder denne loven.

Forskerne la til et tynt lag vanadiumdioksid, en forbindelse som endres fra en isolator til en leder ved rundt 68 °C, på den ene siden av glasset.Vanadiumdioksid (VO2)er et funksjonelt materiale med typiske termisk induserte faseovergangsegenskaper.Dens morfologi kan konverteres mellom en isolator og et metall.Den oppfører seg som en isolator ved romtemperatur og som en metallleder ved temperaturer over 68°C.Dette skyldes det faktum at dens atomstruktur kan transformeres fra en romtemperatur krystallstruktur til en metallisk struktur ved temperaturer over 68°C, og overgangen skjer på mindre enn 1 nanosekund, noe som er en fordel for elektroniske applikasjoner.Relatert forskning har fått mange til å tro at vanadiumdioksid kan bli et revolusjonerende materiale for fremtidens elektronikkindustri.

Forskere ved et sveitsisk universitet økte faseovergangstemperaturen til vanadiumdioksid til over 100 °C ved å tilsette germanium, et sjeldent metallmateriale, til vanadiumdioksidfilmen.De har gjort et gjennombrudd innen RF-applikasjoner, ved å bruke vanadiumdioksid og faseendringssvitsjeteknologi for å lage ultrakompakte, avstembare frekvensfiltre for første gang.Denne nye typen filter er spesielt egnet for frekvensområdet som brukes av romkommunikasjonssystemer.

I tillegg vil de fysiske egenskapene til vanadiumdioksid, som resistivitet og infrarød transmittans, endre seg drastisk under transformasjonsprosessen.Imidlertid krever mange anvendelser av VO2 at temperaturen er nær romtemperatur, for eksempel: smarte vinduer, infrarøde detektorer, etc., og doping kan effektivt redusere faseovergangstemperaturen.Doping av wolframelement i VO2-film kan redusere faseovergangstemperaturen til filmen til rundt romtemperatur, så wolfram-dopet VO2 har brede bruksmuligheter.

Hongwu Nanos ingeniører fant ut at faseovergangstemperaturen til vanadiumdioksid kan justeres ved doping, stress, kornstørrelse osv. Dopingelementene kan være wolfram, tantal, niob og germanium.Wolframdoping regnes som den mest effektive dopingmetoden og brukes mye for å justere faseovergangstemperaturen.Doping av 1 % wolfram kan redusere faseovergangstemperaturen til vanadiumdioksidfilmer med 24 °C.

Spesifikasjonene for renfase nano-vanadiumdioksid og wolfram-dopet vanadiumdioksid som vårt selskap kan levere fra lager er som følger:

1. Nanovanadiumdioksidpulver, udopet, ren fase, faseovergangstemperatur er 68 ℃

2. Vanadiumdioksid dopet med 1% wolfram (W1%-VO2), faseovergangstemperaturen er 43 ℃

3. Vanadiumdioksid dopet med 1,5 % wolfram (W1,5 %-VO2), faseovergangstemperaturen er 32 ℃

4. Vanadiumdioksid dopet med 2% wolfram (W2%-VO2), faseovergangstemperaturen er 25 ℃

5. Vanadiumdioksid dopet med 2% wolfram (W2%-VO2), faseovergangstemperaturen er 20 ℃

Ser frem til nær fremtid, disse smarte vinduene med wolfram-dopet vanadiumdioksid kan installeres over hele verden og fungere året rundt.