Okna prispevajo kar 60 % izgubljene energije v zgradbah.V vročem vremenu se okna segrevajo od zunaj in oddajajo toplotno energijo v stavbo.Ko je zunaj hladno, se okna segrevajo od znotraj in oddajajo toploto v zunanjo okolico.Ta proces se imenuje sevalno hlajenje.To pomeni, da okna niso učinkovita pri ohranjanju tople ali hladne zgradbe, kot bi morala biti.

Ali bi bilo mogoče razviti steklo, ki bi lahko samo vklopilo ali izklopilo ta sevalni hladilni učinek glede na svojo temperaturo?Odgovor je da.

Wiedemann-Franzov zakon pravi, da boljša kot je električna prevodnost materiala, boljša je toplotna prevodnost.Izjema pa je material vanadijev dioksid, ki tega zakona ne spoštuje.

Raziskovalci so na eno stran stekla dodali tanko plast vanadijevega dioksida, spojine, ki se iz izolatorja spremeni v prevodnik pri približno 68 °C.Vanadijev dioksid (VO2)je funkcionalen material s tipičnimi termično povzročenimi faznimi prehodnimi lastnostmi.Njegovo morfologijo je mogoče pretvoriti med izolatorjem in kovino.Pri sobni temperaturi se obnaša kot izolator, pri temperaturah nad 68°C pa kot kovinski prevodnik.To je posledica dejstva, da se njegova atomska struktura lahko preoblikuje iz kristalne strukture pri sobni temperaturi v kovinsko strukturo pri temperaturah nad 68 °C, prehod pa se zgodi v manj kot 1 nanosekundi, kar je prednost za elektronske aplikacije.S tem povezane raziskave so mnoge ljudi privedle do prepričanja, da bi lahko vanadijev dioksid postal revolucionaren material za prihodnjo elektronsko industrijo.

Raziskovalci na švicarski univerzi so povečali temperaturo faznega prehoda vanadijevega dioksida nad 100 °C z dodajanjem germanija, redke kovine, filmu vanadijevega dioksida.Naredili so preboj v aplikacijah RF z uporabo vanadijevega dioksida in tehnologije preklapljanja faz, da so prvič ustvarili ultrakompaktne, nastavljive frekvenčne filtre.Ta nova vrsta filtra je še posebej primerna za frekvenčno območje, ki ga uporabljajo vesoljski komunikacijski sistemi.

Poleg tega se bodo fizikalne lastnosti vanadijevega dioksida, kot sta upornost in infrardeča prepustnost, med procesom transformacije drastično spremenile.Vendar pa številne aplikacije VO2 zahtevajo, da je temperatura blizu sobne temperature, kot so: pametna okna, infrardeči detektorji itd., doping pa lahko učinkovito zmanjša temperaturo faznega prehoda.Dopiranje volframovega elementa v filmu VO2 lahko zniža temperaturo faznega prehoda filma na približno sobno temperaturo, zato ima VO2, dopiran z volframom, široke možnosti uporabe.

Inženirji podjetja Hongwu Nano so ugotovili, da je temperaturo faznega prehoda vanadijevega dioksida mogoče prilagoditi z dopiranjem, napetostjo, velikostjo zrn itd. Elementi za dopiranje so lahko volfram, tantal, niobij in germanij.Dopiranje z volframom velja za najučinkovitejšo metodo dopiranja in se pogosto uporablja za prilagajanje temperature faznega prehoda.Dopiranje z 1 % volframa lahko zniža temperaturo faznega prehoda filmov vanadijevega dioksida za 24 °C.

Specifikacije nano-vanadijevega dioksida čiste faze in vanadijevega dioksida, dopiranega z volframom, ki ju lahko naše podjetje dobavi iz zaloge, so naslednje:

1. Nano vanadijev dioksid v prahu, nedopiran, čista faza, temperatura faznega prehoda je 68 ℃

2. Vanadijev dioksid, dopiran z 1% volframa (W1%-VO2), temperatura faznega prehoda je 43 ℃

3. Vanadijev dioksid, dopiran z 1,5 % volframa (W1,5 %-VO2), temperatura faznega prehoda je 32 ℃

4. Vanadijev dioksid, dopiran z 2% volframa (W2%-VO2), temperatura faznega prehoda je 25 ℃

5. Vanadijev dioksid, dopiran z 2% volframa (W2%-VO2), temperatura faznega prehoda je 20 ℃

Če se veselimo bližnje prihodnosti, je mogoče ta pametna okna z vanadijevim dioksidom, dopiranim z volframom, namestiti po vsem svetu in delovati vse leto.