Windows wnoszą aż 60% energii utraconej w budynkach. Podczas upałów okna są ogrzewane z zewnątrz, promieniując energią cieplną do budynku. Kiedy na zewnątrz jest zimno, okna nagrzewają się od wewnątrz i promieniują ciepło do środowiska zewnętrznego. Proces ten nazywa się chłodzeniem radiacyjnym. Oznacza to, że okna nie są skuteczne w utrzymywaniu budynku tak ciepłego lub chłodnego, jak powinna.

Czy możliwe jest opracowanie szkła, które może włączyć lub wyłączyć ten efekt chłodzenia promieniowania samodzielnie w zależności od jego temperatury? Odpowiedź brzmi tak.

Im prawo Wiedemann-Franz stwierdza, że ​​im lepsza przewodność elektryczna materiału, tym lepsza przewodność cieplna. Jednak materiał dwutlenku wanadu jest wyjątkiem, który nie przestrzega tego prawa.

Naukowcy dodali cienką warstwę dwutlenku wanadu, związek, który zmienia się z izolatora na przewodnik w temperaturze około 68 ° C, z jednej strony szkła.Dwutlenek wanadu (VO2)jest materiałem funkcjonalnym z typowymi indukowanymi termicznie właściwościami przejściowymi fazowymi. Jego morfologię można przekształcić między izolatorem a metalem. Zachowuje się jako izolator w temperaturze pokojowej i jako przewodnik metalowy w temperaturach powyżej 68 ° C. Wynika to z faktu, że jego struktura atomowa można przekształcić ze struktury krystalicznej temperatury pokojowej w strukturę metaliczną w temperaturach powyżej 68 ° C, a przejście występuje w mniej niż 1 nanosekundzie, co jest zaletą zastosowań elektronicznych. Powiązane badania skłoniły wiele osób do przekonania, że ​​dwutlenek wanadu może stać się rewolucyjnym materiałem dla przyszłego przemysłu elektronicznego.

Naukowcy na szwajcarskim uniwersytecie zwiększyli temperaturę fazową dwutlenku wanadu do powyżej 100 ° C przez dodanie germanu, materiału rzadkiego, do folii dwutlenku wanadu. Wykonali przełom w aplikacjach RF, używając dwutlenku wanadu i technologii przełączania zmiany fazy, aby po raz pierwszy utworzyć ultra-kompaktowe filtry częstotliwości. Ten nowy rodzaj filtra jest szczególnie odpowiedni dla zakresu częstotliwości używanego przez systemy komunikacji kosmicznej.

Ponadto fizyczne właściwości dwutlenku wanadu, takie jak rezystywność i transmitancja w podczerwieni, zmienią się drastycznie podczas procesu transformacji. Jednak wiele zastosowań VO2 wymaga, aby temperatura była bliska temperatury pokojowej, takich jak: inteligentne okna, detektory podczerwieni itp., A dopingu może skutecznie zmniejszyć temperaturę fazową. Doping Element wolframu w filmie VO2 może zmniejszyć temperaturę przejścia fazowego folii do około temperatury pokojowej, więc VO2 domieszkowane w zakręcie ma szerokie perspektywy zastosowania.

Inżynierowie Hongwu Nano stwierdzili, że temperaturę przejścia fazowego dwutlenku wanadu można regulować przez domieszkowanie, stres, wielkość ziarna itp. Elementami domieszkowania mogą być wolfram, tantalum, Niobium i german. Dotowanie wolframowe jest uważane za najskuteczniejszą metodę domieszkowania i jest szeroko stosowana do dostosowania temperatury przejścia fazowego. Dopilanie 1% wolframu może zmniejszyć temperaturę przejścia fazowego warstw dwutlenku wanadu o 24 ° C.

Specyfikacje dwutlenku nano-wanadu z czystą fazą i dwutlenku wanadu domieszkowanego przez wolfram, które nasza firma może dostarczyć z akcji, są następujące:

1. Dwutlenek wanadu Nano VO2, nieopatrzona, czysta faza, temperatura przejścia fazowego wynosi 68 ℃

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

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

4. Dwutlenek wanadu domieszkowanego 2% wolframem (W2% -VO2), temperatura przejścia fazowego wynosi 25 ℃

5. Dwutlenek wanadu domieszkowanego 2% wolframem (W2% -VO2), temperatura przejścia fazowego wynosi 20 ℃

Nie mogę się doczekać najbliższej przyszłości, te inteligentne okna z domieszkowanym wolframem dwutlenkiem wanadu można instalować na całym świecie i pracować przez cały rok.