Okna odpowiadają za aż 60% energii traconej w budynkach.W czasie upałów okna są ogrzewane z zewnątrz, promieniując energię cieplną do budynku.Kiedy na zewnątrz jest zimno, okna nagrzewają się od wewnątrz i oddają ciepło na zewnątrz.Proces ten nazywany jest chłodzeniem radiacyjnym.Oznacza to, że okna nie są skuteczne w utrzymaniu budynku tak ciepłym lub chłodnym, jak powinien.

Czy możliwe jest opracowanie szkła, które może samo włączać lub wyłączać efekt chłodzenia radiacyjnego w zależności od jego temperatury?Odpowiedź brzmi tak.

Prawo Wiedemanna-Franza mówi, że im lepsze przewodnictwo elektryczne materiału, tym lepsze przewodnictwo cieplne.Jednak materiał z dwutlenku wanadu jest wyjątkiem, który nie przestrzega tego prawa.

Naukowcy dodali cienką warstwę dwutlenku wanadu, związku, który zmienia się z izolatora w przewodnik w temperaturze około 68°C, po jednej stronie szkła.Dwutlenek wanadu (VO2)jest materiałem funkcjonalnym o typowych właściwościach przejścia fazowego indukowanego termicznie.Jego morfologię można przekształcić między izolatorem a metalem.Zachowuje się jak izolator w temperaturze pokojowej i jak metalowy przewodnik w temperaturze powyżej 68°C.Wynika to z faktu, że jego struktura atomowa może zostać przekształcona ze struktury krystalicznej w temperaturze pokojowej do struktury metalicznej w temperaturach powyżej 68°C, a przejście to następuje w czasie krótszym niż 1 nanosekunda, co jest zaletą w zastosowaniach elektronicznych.Powiązane badania doprowadziły wielu ludzi do przekonania, że ​​dwutlenek wanadu może stać się rewolucyjnym materiałem dla przyszłego przemysłu elektronicznego.

Naukowcy ze szwajcarskiego uniwersytetu podnieśli temperaturę przemiany fazowej dwutlenku wanadu do ponad 100°C, dodając german, rzadki metal, do warstwy dwutlenku wanadu.Dokonali przełomu w zastosowaniach RF, wykorzystując dwutlenek wanadu i technologię przełączania fazowego, aby po raz pierwszy stworzyć ultrakompaktowe, przestrajalne filtry częstotliwości.Ten nowy typ filtra jest szczególnie odpowiedni dla zakresu częstotliwości używanego w systemach komunikacji kosmicznej.

Ponadto właściwości fizyczne dwutlenku wanadu, takie jak rezystywność i przepuszczalność podczerwieni, ulegną drastycznej zmianie podczas procesu transformacji.Jednak wiele zastosowań VO2 wymaga, aby temperatura była zbliżona do temperatury pokojowej, np. inteligentne okna, detektory podczerwieni itp., a domieszkowanie może skutecznie obniżyć temperaturę przejścia fazowego.Domieszkowanie pierwiastka wolframowego w filmie VO2 może obniżyć temperaturę przejścia fazowego filmu do temperatury zbliżonej do temperatury pokojowej, więc VO2 domieszkowany wolframem ma szerokie perspektywy zastosowania.

Inżynierowie Hongwu Nano odkryli, że temperaturę przemiany fazowej dwutlenku wanadu można regulować poprzez domieszkowanie, naprężenia, wielkość ziarna itp. Domieszkami mogą być wolfram, tantal, niob i german.Domieszkowanie wolframem jest uważane za najskuteczniejszą metodę domieszkowania i jest szeroko stosowane do regulacji temperatury przejścia fazowego.Domieszkowanie 1% wolframu może obniżyć temperaturę przejścia fazowego warstw dwutlenku wanadu o 24 ° C.

Specyfikacje czystej fazy nanodwutlenku wanadu i dwutlenku wanadu domieszkowanego wolframem, które nasza firma może dostarczyć z magazynu, są następujące:

1. Proszek dwutlenku nano wanadu, niedomieszkowany, czysta faza, temperatura przejścia fazowego wynosi 68 ℃

2. Dwutlenek wanadu domieszkowany 1% wolframu (W1%-VO2), temperatura przejścia fazowego wynosi 43℃

3. Dwutlenek wanadu domieszkowany 1,5% wolframu (W1,5%-VO2), temperatura przejścia fazowego wynosi 32 ℃

4. Dwutlenek wanadu domieszkowany 2% wolframu (W2%-VO2), temperatura przemiany fazowej wynosi 25℃

5. Dwutlenek wanadu domieszkowany 2% wolframem (W2%-VO2), temperatura przemiany fazowej wynosi 20℃

Patrząc w najbliższą przyszłość, te inteligentne okna z domieszkowanym wolframem dwutlenkiem wanadu mogą być instalowane na całym świecie i działać przez cały rok.