Windows bidrar så mye som 60% av energien som er tapt i bygninger. I varmt vær blir vinduene oppvarmet fra utsiden, og utstråler termisk energi inn i bygningen. Når det er kaldt ute, varmer vinduene opp fra innsiden, og de utstråler varme til det ytre miljøet. Denne prosessen kalles strålende kjøling. 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 slå av denne strålende kjøleeffekten på sin egen, avhengig av temperaturen? Svaret er ja.

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

Forskerne la til et tynt lag vanadiumdioksid, en forbindelse som endres fra en isolator til en leder på rundt 68 ° C, til den ene siden av glasset.Vanadiumdioksid (VO2)er et funksjonelt materiale med typiske termisk induserte faseovergangsegenskaper. Morfologien kan konverteres mellom en isolator og et metall. Den oppfører seg som en isolator ved romtemperatur og som metallleder ved temperaturer over 68 ° C. Dette skyldes det faktum at atomstrukturen kan transformeres fra en romtemperaturkrystallstruktur til en metallisk struktur ved temperaturer over 68 ° C, og overgangen skjer i mindre enn 1 nanosekund, noe som er en fordel for elektroniske anvendelser. Relatert forskning har ført til at mange mennesker tror at vanadiumdioksid kan bli et revolusjonerende materiale for den fremtidige elektronikkindustrien.

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 i RF-applikasjoner, ved bruk av vanadiumdioksid og faseendringsteknologi for å lage ultra-kompakte, avstembare frekvensfilter 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 overføring, endres 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 wolframelement i VO2-film kan redusere faseovergangstemperaturen til filmen til rundt romtemperatur, så wolfram-dopet VO2 har brede påføringsmuligheter.

Hongwu Nanos ingeniører fant at faseovergangstemperaturen til vanadiumdioksid kan justeres ved doping, stress, kornstørrelse, etc. Dopingelementene kan være wolfram, tantal, niob og germanium. Tungsten -doping blir sett på som den mest effektive dopingmetoden og brukes mye for å justere faseovergangstemperaturen. Doping 1% wolfram kan redusere faseovergangstemperaturen til vanadiumdioksidfilmer med 24 ° C.

Spesifikasjonene for ren-fase nano-vanadiumdioksid og wolframdopet vanadiumdioksid som selskapet vårt kan levere fra lager er som følger:

1. Nano vanadiumdioksid VO2, udopet, ren fase, faseovergangstemperatur er 68 ℃

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

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

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

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

Ser frem til en nær fremtid, kan disse smarte vinduene med wolframdopet vanadiumdioksid installeres over hele verden og arbeid året rundt.