As janelas contribuem com até 60% da energia perdida nos edifícios. Em clima quente, as janelas são aquecidas do lado de fora, irradiando energia térmica para o edifício. Quando está frio lá fora, as janelas aquecem por dentro e irradiam calor para o ambiente externo. Esse processo é chamado de resfriamento radiativo. Isso significa que as janelas não são eficazes para manter o edifício tão quente ou frio quanto precisa ser.

Seria possível desenvolver um vidro que possa ligar ou desligar esse efeito de resfriamento radiativo por si próprio, dependendo da temperatura? A resposta é sim.

A lei de Wiedemann-Franz afirma que quanto melhor a condutividade elétrica do material, melhor a condutividade térmica. No entanto, o material de dióxido de vanádio é uma exceção, que não obedece a essa lei.

Os pesquisadores adicionaram uma fina camada de dióxido de vanádio, um composto que muda de um isolador para um condutor a cerca de 68 ° C, para um lado do vidro.Dióxido de vanádio (VO2)é um material funcional com propriedades típicas de transição de fase induzidas termicamente. Sua morfologia pode ser convertida entre um isolador e um metal. Ele se comporta como um isolador à temperatura ambiente e como um condutor de metal a temperaturas acima de 68 ° C. Isso se deve ao fato de que sua estrutura atômica pode ser transformada de uma estrutura de cristal de temperatura ambiente para uma estrutura metálica a temperaturas acima de 68 ° C, e a transição ocorre em menos de 1 nanossegundo, o que é uma vantagem para aplicações eletrônicas. Pesquisas relacionadas levaram muitas pessoas a acreditar que o dióxido de vanádio pode se tornar um material revolucionário para a futura indústria eletrônica.

Pesquisadores de uma universidade suíça aumentaram a temperatura de transição de fase do dióxido de vanádio para acima de 100 ° C, adicionando germânio, um material de metal raro, ao filme de dióxido de vanádio. Eles fizeram um avanço nos aplicativos de RF, usando o dióxido de vanádio e a tecnologia de comutação de mudança de fase para criar filtros de frequência ultra-compactos e ajustáveis ​​pela primeira vez. Esse novo tipo de filtro é especialmente adequado para a faixa de frequência usada pelos sistemas de comunicação espacial.

Além disso, as propriedades físicas do dióxido de vanádio, como resistividade e transmitância infravermelha, mudarão drasticamente durante o processo de transformação. No entanto, muitas aplicações do VO2 exigem que a temperatura esteja próxima da temperatura ambiente, como: janelas inteligentes, detectores de infravermelho, etc., e o doping pode efetivamente reduzir a temperatura de transição de fase. O elemento doping de tungstênio no filme VO2 pode reduzir a temperatura de transição de fase do filme em torno da temperatura ambiente, de modo que o VO2 dopado com tungstênio tem amplas perspectivas de aplicação.

Os engenheiros de Hongwu Nano descobriram que a temperatura de transição de fase do dióxido de vanádio pode ser ajustada por doping, estresse, tamanho de grão, etc. Os elementos de doping podem ser tungstênio, tântalo, nióbio e germânio. O doping de tungstênio é considerado o método de doping mais eficaz e é amplamente usado para ajustar a temperatura de transição de fase. Doping 1% de tungstênio pode reduzir a temperatura de transição de fase dos filmes de dióxido de vanádio em 24 ° C.

As especificações do dióxido de nano-vanádio de fase pura e dióxido de vanádio dopados com tungstênio que nossa empresa pode fornecer a partir de ações são as seguintes:

1. Nano Vanadium Dióxido em pó, não doto, fase pura, temperatura de transição de fase é 68 ℃

2. Dióxido de vanádio dopado com 1% de tungstênio (W1% -VO2), a temperatura de transição de fase é de 43 ℃

3. Dióxido de vanádio dopado com 1,5% de tungstênio (W1,5% -VO2), a temperatura de transição de fase é de 32 ℃

4. Dióxido de vanádio dopado com 2% de tungstênio (W2% -VO2), a temperatura de transição de fase é 25 ℃

5. Dióxido de vanádio dopado com 2% de tungstênio (W2% -VO2), a temperatura de transição de fase é de 20 ℃

Ansioso pelo futuro próximo, essas janelas inteligentes com dióxido de vanádio dopadas de tungstênio podem ser instaladas em todo o mundo e trabalhar o ano todo.