ونڈوز عمارتوں میں ضائع ہونے والی توانائی کا 60 فیصد حصہ دیتی ہے۔گرم موسم میں، کھڑکیوں کو باہر سے گرم کیا جاتا ہے، جس سے عمارت میں حرارتی توانائی پھیلتی ہے۔جب باہر سردی ہوتی ہے تو کھڑکیاں اندر سے گرم ہوجاتی ہیں، اور وہ گرمی کو باہر کے ماحول تک پہنچاتی ہیں۔اس عمل کو ریڈی ایٹو کولنگ کہتے ہیں۔اس کا مطلب یہ ہے کہ کھڑکیاں عمارت کو اتنا گرم یا ٹھنڈا رکھنے میں مؤثر نہیں ہیں جتنی اسے ہونے کی ضرورت ہے۔

کیا ایسا گلاس تیار کرنا ممکن ہو سکتا ہے جو اپنے درجہ حرارت کے لحاظ سے اس ریڈی ایٹو کولنگ اثر کو خود ہی آن یا آف کر سکے؟جواب ہاں میں ہے۔

Wiedemann-Franz قانون کہتا ہے کہ مواد کی برقی چالکتا جتنی بہتر ہوگی، تھرمل چالکتا بھی اتنی ہی بہتر ہوگی۔تاہم، وینڈیم ڈائی آکسائیڈ مواد ایک استثناء ہے، جو اس قانون کی پابندی نہیں کرتا ہے۔

محققین نے وینڈیم ڈائی آکسائیڈ کی ایک پتلی پرت شامل کی، ایک ایسا مرکب جو شیشے کے ایک طرف تقریباً 68 ° C پر موصل سے موصل میں تبدیل ہوتا ہے۔وینڈیم ڈائی آکسائیڈ (VO2)ایک فنکشنل میٹریل ہے جس میں تھرمل طور پر حوصلہ افزائی فیز ٹرانزیشن خصوصیات ہیں۔اس کی مورفولوجی کو ایک انسولیٹر اور دھات کے درمیان تبدیل کیا جا سکتا ہے۔یہ کمرے کے درجہ حرارت پر ایک انسولیٹر کے طور پر اور 68 ° C سے زیادہ درجہ حرارت پر دھاتی موصل کے طور پر کام کرتا ہے۔یہ اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ اس کے جوہری ڈھانچے کو کمرے کے درجہ حرارت کے کرسٹل ڈھانچے سے 68 ° C سے زیادہ درجہ حرارت پر دھاتی ڈھانچے میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، اور منتقلی 1 نینو سیکنڈ سے بھی کم وقت میں ہوتی ہے، جو الیکٹرانک ایپلی کیشنز کے لیے ایک فائدہ ہے۔متعلقہ تحقیق نے بہت سے لوگوں کو یقین دلایا ہے کہ وینڈیم ڈائی آکسائیڈ مستقبل کی الیکٹرانکس کی صنعت کے لیے ایک انقلابی مواد بن سکتا ہے۔

سوئس یونیورسٹی کے محققین نے وینیڈیم ڈائی آکسائیڈ فلم میں جرمینیم، ایک نایاب دھاتی مواد کو شامل کرکے وینیڈیم ڈائی آکسائیڈ کے فیز ٹرانزیشن درجہ حرارت کو 100 ° C سے اوپر بڑھا دیا۔انہوں نے پہلی بار الٹرا کمپیکٹ، ٹیون ایبل فریکوئنسی فلٹرز بنانے کے لیے وینڈیم ڈائی آکسائیڈ اور فیز چینج سوئچنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے، RF ایپلی کیشنز میں ایک پیش رفت کی ہے۔یہ نئی قسم کا فلٹر خاص طور پر خلائی مواصلاتی نظام کے ذریعے استعمال ہونے والی فریکوئنسی رینج کے لیے موزوں ہے۔

اس کے علاوہ، وینڈیم ڈائی آکسائیڈ کی طبعی خصوصیات، جیسے مزاحمتی اور انفراریڈ ٹرانسمیٹینس، تبدیلی کے عمل کے دوران یکسر تبدیل ہو جائیں گی۔تاہم، VO2 کی بہت سی ایپلی کیشنز کے لیے درجہ حرارت کو کمرے کے درجہ حرارت کے قریب ہونے کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے: سمارٹ ونڈوز، انفراریڈ ڈیٹیکٹر، وغیرہ، اور ڈوپنگ فیز ٹرانزیشن کے درجہ حرارت کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتی ہے۔VO2 فلم میں ڈوپنگ ٹنگسٹن عنصر فلم کے فیز ٹرانزیشن ٹمپریچر کو کمرے کے درجہ حرارت کے ارد گرد کم کر سکتا ہے، لہذا ٹنگسٹن ڈوپڈ VO2 کے وسیع اطلاق کے امکانات ہیں۔

ہانگ وو نانو کے انجینئرز نے پایا کہ وینڈیم ڈائی آکسائیڈ کے فیز ٹرانزیشن ٹمپریچر کو ڈوپنگ، سٹریس، گرین سائز وغیرہ کے ذریعے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ ڈوپنگ عناصر ٹنگسٹن، ٹینٹلم، نائوبیم اور جرمینیم ہو سکتے ہیں۔ٹنگسٹن ڈوپنگ کو ڈوپنگ کا سب سے مؤثر طریقہ سمجھا جاتا ہے اور اسے مرحلہ وار درجہ حرارت کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ڈوپنگ 1% ٹنگسٹن وینڈیم ڈائی آکسائیڈ فلموں کے مرحلے کی منتقلی کے درجہ حرارت کو 24 ° C تک کم کر سکتا ہے۔

خالص فیز نینو وینیڈیم ڈائی آکسائیڈ اور ٹنگسٹن ڈوپڈ وینیڈیم ڈائی آکسائیڈ کی وضاحتیں جو ہماری کمپنی اسٹاک سے فراہم کر سکتی ہیں درج ذیل ہیں:

1. نینو وینڈیم ڈائی آکسائیڈ پاؤڈر، ان ڈوپڈ، خالص فیز، فیز ٹرانزیشن کا درجہ حرارت 68 ℃ ہے

2. وینڈیم ڈائی آکسائیڈ 1% ٹنگسٹن (W1%-VO2) کے ساتھ ڈوپڈ، مرحلے کی منتقلی کا درجہ حرارت 43℃ ہے

3. وینڈیم ڈائی آکسائیڈ 1.5% ٹنگسٹن (W1.5%-VO2) کے ساتھ ڈوپڈ، مرحلے کی منتقلی کا درجہ حرارت 32℃ ہے۔

4. وینڈیم ڈائی آکسائیڈ 2% ٹنگسٹن (W2%-VO2) کے ساتھ ڈوپڈ، مرحلے کی منتقلی کا درجہ حرارت 25℃ ہے

5. وینڈیم ڈائی آکسائیڈ 2% ٹنگسٹن (W2%-VO2) کے ساتھ ڈوپڈ، مرحلے کی منتقلی کا درجہ حرارت 20℃ ہے

مستقبل قریب کے منتظر، ٹنگسٹن ڈوپڈ وینیڈیم ڈائی آکسائیڈ کے ساتھ یہ سمارٹ ونڈوز پوری دنیا میں نصب کی جا سکتی ہیں اور سال بھر کام کر سکتی ہیں۔