Okná sa podieľajú až 60 % na strate energie v budovách.V horúcom počasí sú okná vyhrievané zvonku, čím dochádza k vyžarovaniu tepelnej energie do budovy.Keď je vonku chladno, okná sa ohrievajú zvnútra, a tie vyžarujú teplo do vonkajšieho prostredia.Tento proces sa nazýva radiačné chladenie.To znamená, že okná nie sú efektívne pri udržiavaní tepla alebo chladu v budove, ako by bolo potrebné.

Bolo by možné vyvinúť sklo, ktoré dokáže samo zapnúť alebo vypnúť tento radiačný chladiaci efekt v závislosti od svojej teploty?Odpoveď je áno.

Wiedemann-Franzov zákon hovorí, že čím lepšia je elektrická vodivosť materiálu, tým lepšia je tepelná vodivosť.Výnimkou je však materiál oxidu vanadičitého, ktorý sa neriadi týmto zákonom.

Vedci pridali na jednu stranu skla tenkú vrstvu oxidu vanadičného, ​​zlúčeniny, ktorá sa pri teplote okolo 68 °C mení z izolátora na vodič.Oxid vanadičitý (VO2)je funkčný materiál s typickými vlastnosťami tepelne indukovaného fázového prechodu.Jeho morfológia môže byť prevedená medzi izolantom a kovom.Pri izbovej teplote sa správa ako izolant a pri teplotách nad 68°C ako kovový vodič.Je to spôsobené tým, že jeho atómová štruktúra sa môže premeniť z kryštálovej štruktúry pri izbovej teplote na kovovú štruktúru pri teplotách nad 68 °C a prechod nastáva za menej ako 1 nanosekundu, čo je výhodou pre elektronické aplikácie.Súvisiaci výskum viedol mnohých ľudí k presvedčeniu, že oxid vanadičný sa môže stať revolučným materiálom pre budúci elektronický priemysel.

Vedci zo švajčiarskej univerzity zvýšili teplotu fázového prechodu oxidu vanadičného na viac ako 100 °C pridaním germánia, vzácneho kovového materiálu, do filmu oxidu vanadičného.Urobili prelom v RF aplikáciách, keď použili oxid vanadičitý a technológiu prepínania fázy na vytvorenie ultra kompaktných, laditeľných frekvenčných filtrov po prvýkrát.Tento nový typ filtra je vhodný najmä pre frekvenčný rozsah používaný vesmírnymi komunikačnými systémami.

Okrem toho sa fyzikálne vlastnosti oxidu vanadičného, ​​ako je odpor a priepustnosť infračerveného žiarenia, počas procesu transformácie drasticky zmenia.Mnohé aplikácie VO2 však vyžadujú, aby sa teplota blížila izbovej teplote, ako napríklad: inteligentné okná, infračervené detektory atď., a doping môže účinne znížiť teplotu fázového prechodu.Dopingový volfrámový prvok vo filme VO2 môže znížiť teplotu fázového prechodu filmu približne na izbovú teplotu, takže VO2 dopovaný volfrámom má široké možnosti použitia.

Inžinieri Hongwu Nano zistili, že teplotu fázového prechodu oxidu vanadičného je možné upraviť dotovaním, napätím, veľkosťou zŕn atď. Dopingovými prvkami môžu byť volfrám, tantal, niób a germánium.Doping volfrámu sa považuje za najefektívnejšiu dopingovú metódu a široko sa používa na úpravu teploty fázového prechodu.Dopovanie 1% volfrámu môže znížiť teplotu fázového prechodu filmov oxidu vanadičného o 24 °C.

Špecifikácie čistého nanovandičného oxidu a volfrámu dopovaného oxidu vanadičného, ​​ktoré môže naša spoločnosť dodať zo skladu, sú nasledovné:

1. Prášok oxidu vanadičného nano, nedopovaný, čistá fáza, teplota fázového prechodu je 68 ℃

2. Oxid vanadičitý dopovaný 1% volfrámu (W1%-VO2), teplota fázového prechodu je 43 ℃

3. Oxid vanadičitý dopovaný 1,5 % volfrámu (W1,5 %-VO2), teplota fázového prechodu je 32 °C

4. Oxid vanadičitý dopovaný 2% volfrámu (W2%-VO2), teplota fázového prechodu je 25℃

5. Oxid vanadičitý dopovaný 2% volfrámu (W2%-VO2), teplota fázového prechodu je 20 ℃

S výhľadom na blízku budúcnosť sa tieto inteligentné okná s oxidom vanadičným dopovaným volfrámom môžu inštalovať po celom svete a fungovať po celý rok.