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 dentro do edifício.Quando está frio lá fora, as janelas esquentam por dentro e irradiam calor para o ambiente externo.Este processo é chamado de resfriamento radiativo.Isso significa que as janelas não são eficazes para manter o edifício tão quente ou frio quanto necessário.

Seria possível desenvolver um vidro capaz de ativar ou desativar esse efeito de resfriamento radiativo por conta própria, dependendo de sua 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 esta lei.

Os pesquisadores adicionaram uma fina camada de dióxido de vanádio, um composto que muda de isolante para condutor por volta de 68°C, em um dos lados do vidro.Dióxido de vanádio (VO2)é um material funcional com propriedades típicas de transição de fase induzida termicamente.Sua morfologia pode ser convertida entre um isolante e um metal.Comporta-se como isolante à temperatura ambiente e como condutor metálico a temperaturas superiores a 68°C.Isso se deve ao fato de que sua estrutura atômica pode ser transformada de uma estrutura cristalina em temperatura ambiente para uma estrutura metálica em 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 mais de 100°C adicionando germânio, um metal raro, ao filme de dióxido de vanádio.Eles fizeram uma inovação em aplicações de RF, usando dióxido de vanádio e tecnologia de comutação de mudança de fase para criar filtros de frequência sintonizáveis ​​ultracompactos pela primeira vez.Este novo tipo de filtro é especialmente adequado para a faixa de frequência utilizada 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 de VO2 exigem que a temperatura esteja próxima da temperatura ambiente, como: janelas inteligentes, detectores infravermelhos, etc., e o doping pode efetivamente reduzir a temperatura de transição de fase.A dopagem do elemento de tungstênio no filme de VO2 pode reduzir a temperatura de transição de fase do filme para cerca da temperatura ambiente, de modo que o VO2 dopado com tungstênio tem amplas perspectivas de aplicação.

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

As especificações de fase pura de dióxido de nanovanádio e dióxido de vanádio dopado com tungstênio que nossa empresa pode fornecer em estoque são as seguintes:

1. Pó de dióxido de nano vanádio, não dopado, 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 43℃

3. Dióxido de vanádio dopado com 1,5% de tungstênio (W1,5%-VO2), a temperatura de transição de fase é 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 20℃

Olhando para o futuro próximo, essas janelas inteligentes com dióxido de vanádio dopado com tungstênio podem ser instaladas em todo o mundo e funcionar o ano todo.