Ferestrele contribuie cu până la 60% din energia pierdută în clădiri.Pe vreme caldă, ferestrele sunt încălzite din exterior, radiind energie termică în clădire.Când este frig afară, ferestrele se încălzesc din interior și emit căldură în mediul exterior.Acest proces se numește răcire radiativă.Acest lucru înseamnă că ferestrele nu sunt eficiente pentru a menține clădirea atât de caldă sau rece pe cât trebuie să fie.

Ar putea fi posibil să se dezvolte o sticlă care să poată porni sau opri singur acest efect de răcire radiativă în funcție de temperatura sa?Raspunsul este da.

Legea Wiedemann-Franz spune că cu cât conductivitatea electrică a materialului este mai bună, cu atât conductivitatea termică este mai bună.Cu toate acestea, materialul de dioxid de vanadiu este o excepție, care nu respectă această lege.

Cercetătorii au adăugat un strat subțire de dioxid de vanadiu, un compus care se schimbă de la un izolator la un conductor la aproximativ 68°C, pe o parte a sticlei.Dioxid de vanadiu (VO2)este un material funcțional cu proprietăți tipice de tranziție de fază indusă termic.Morfologia sa poate fi transformată între izolator și metal.Se comportă ca un izolator la temperatura camerei și ca un conductor metalic la temperaturi peste 68°C.Acest lucru se datorează faptului că structura sa atomică poate fi transformată dintr-o structură cristalină la temperatura camerei într-o structură metalică la temperaturi de peste 68°C, iar tranziția are loc în mai puțin de 1 nanosecundă, ceea ce reprezintă un avantaj pentru aplicațiile electronice.Cercetările înrudite au determinat mulți oameni să creadă că dioxidul de vanadiu poate deveni un material revoluționar pentru viitoarea industrie a electronicelor.

Cercetătorii de la o universitate elvețiană au crescut temperatura de tranziție de fază a dioxidului de vanadiu la peste 100°C prin adăugarea de germaniu, un material metalic rar, la filmul de dioxid de vanadiu.Ei au făcut o descoperire în aplicațiile RF, folosind dioxid de vanadiu și tehnologia de comutare cu schimbare de fază pentru a crea pentru prima dată filtre de frecvență ultracompacte, reglabile.Acest nou tip de filtru este potrivit în special pentru domeniul de frecvență utilizat de sistemele de comunicații spațiale.

În plus, proprietățile fizice ale dioxidului de vanadiu, cum ar fi rezistivitatea și transmisia în infraroșu, se vor schimba drastic în timpul procesului de transformare.Cu toate acestea, multe aplicații ale VO2 necesită ca temperatura să fie aproape de temperatura camerei, cum ar fi: ferestre inteligente, detectoare cu infraroșu etc., iar dopajul poate reduce în mod eficient temperatura de tranziție de fază.Dopajul elementului de tungsten din filmul VO2 poate reduce temperatura de tranziție de fază a filmului la temperatura camerei, astfel încât VO2 dopat cu wolfram are perspective largi de aplicare.

Inginerii Hongwu Nano au descoperit că temperatura de tranziție de fază a dioxidului de vanadiu poate fi ajustată prin dopaj, stres, dimensiunea granulelor etc. Elementele de dopaj pot fi wolfram, tantal, niobiu și germaniu.Dopajul cu tungsten este considerată cea mai eficientă metodă de dopaj și este utilizată pe scară largă pentru a regla temperatura de tranziție de fază.Dopajul cu 1% tungsten poate reduce temperatura de tranziție de fază a filmelor de dioxid de vanadiu cu 24 °C.

Specificațiile dioxidului de nano-vanadiu în fază pură și dioxidului de vanadiu dopat cu wolfram pe care compania noastră le poate furniza din stoc sunt următoarele:

1. Pulbere de nano dioxid de vanadiu, nedopată, fază pură, temperatura de tranziție de fază este de 68℃

2. Dioxid de vanadiu dopat cu 1% tungsten (W1%-VO2), temperatura de tranziție de fază este de 43℃

3. Dioxid de vanadiu dopat cu 1,5% tungsten (W1,5%-VO2), temperatura de tranziție de fază este de 32℃

4. Dioxid de vanadiu dopat cu 2% tungsten (W2%-VO2), temperatura de tranziție de fază este de 25℃

5. Dioxid de vanadiu dopat cu 2% tungsten (W2%-VO2), temperatura de tranziție de fază este de 20℃

Așteptând cu nerăbdare viitorul apropiat, aceste ferestre inteligente cu dioxid de vanadiu dopat cu wolfram pot fi instalate în toată lumea și pot funcționa pe tot parcursul anului.