Cửa sổ đóng góp tới 60% năng lượng bị mất trong các tòa nhà.Trong thời tiết nóng, các cửa sổ được sưởi ấm từ bên ngoài, tỏa năng lượng nhiệt vào tòa nhà.Khi trời lạnh bên ngoài, các cửa sổ nóng lên từ bên trong và chúng tỏa nhiệt ra môi trường bên ngoài.Quá trình này được gọi là làm mát bức xạ.Điều này có nghĩa là các cửa sổ không hiệu quả trong việc giữ cho tòa nhà ấm hoặc mát như mức cần thiết.

Liệu có thể phát triển một loại kính có thể tự bật hoặc tắt hiệu ứng làm mát bức xạ này tùy thuộc vào nhiệt độ của nó không?Câu trả lời là có.

Định luật Wiedemann-Franz phát biểu rằng vật liệu dẫn điện càng tốt thì dẫn nhiệt càng tốt.Tuy nhiên, vật liệu vanadi dioxide là một ngoại lệ, không tuân theo định luật này.

Các nhà nghiên cứu đã thêm một lớp mỏng vanadi dioxit, một hợp chất biến đổi từ chất cách điện thành chất dẫn điện ở nhiệt độ khoảng 68°C, lên một mặt của kính.Vanadi dioxit (VO2)là một vật liệu chức năng với các đặc tính chuyển tiếp pha cảm ứng nhiệt điển hình.Hình thái của nó có thể được chuyển đổi giữa chất cách điện và kim loại.Nó hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ phòng và như một chất dẫn kim loại ở nhiệt độ trên 68°C.Điều này là do cấu trúc nguyên tử của nó có thể được chuyển đổi từ cấu trúc tinh thể ở nhiệt độ phòng sang cấu trúc kim loại ở nhiệt độ trên 68°C và quá trình chuyển đổi xảy ra trong vòng chưa đầy 1 nano giây, đây là một lợi thế cho các ứng dụng điện tử.Nghiên cứu liên quan đã khiến nhiều người tin rằng vanadi dioxide có thể trở thành vật liệu mang tính cách mạng cho ngành công nghiệp điện tử trong tương lai.

Các nhà nghiên cứu tại một trường đại học Thụy Sĩ đã tăng nhiệt độ chuyển pha của vanadi điôxit lên trên 100°C bằng cách thêm gecmani, một vật liệu kim loại hiếm, vào màng vanadi điôxit.Họ đã tạo ra một bước đột phá trong các ứng dụng RF, sử dụng vanadi dioxide và công nghệ chuyển đổi pha để lần đầu tiên tạo ra các bộ lọc tần số siêu nhỏ gọn, có thể điều chỉnh được.Loại bộ lọc mới này đặc biệt phù hợp với dải tần được sử dụng bởi các hệ thống thông tin liên lạc trong không gian.

Ngoài ra, các tính chất vật lý của vanadi dioxide, chẳng hạn như điện trở suất và độ truyền tia hồng ngoại, sẽ thay đổi mạnh mẽ trong quá trình biến đổi.Tuy nhiên, nhiều ứng dụng của VO2 yêu cầu nhiệt độ gần với nhiệt độ phòng, chẳng hạn như: cửa sổ thông minh, máy dò hồng ngoại, v.v., và việc pha tạp có thể làm giảm nhiệt độ chuyển pha một cách hiệu quả.Pha tạp nguyên tố vonfram trong màng VO2 có thể làm giảm nhiệt độ chuyển pha của màng xuống xung quanh nhiệt độ phòng, do đó, VO2 pha tạp vonfram có triển vọng ứng dụng rộng rãi.

Các kỹ sư của Hongwu Nano nhận thấy rằng nhiệt độ chuyển pha của vanadi dioxide có thể được điều chỉnh bằng cách pha tạp, ứng suất, kích thước hạt, v.v. Các nguyên tố pha tạp có thể là vonfram, tantali, niobi và germanium.Pha tạp vonfram được coi là phương pháp pha tạp hiệu quả nhất và được sử dụng rộng rãi để điều chỉnh nhiệt độ chuyển pha.Pha tạp 1% vonfram có thể làm giảm 24 °C nhiệt độ chuyển pha của màng vanadi dioxide.

Các thông số kỹ thuật của vanadi điôxit nano pha tinh khiết và vanadi điôxit pha tạp vonfram mà công ty chúng tôi có thể cung cấp từ kho như sau:

1. Bột nano vanadi dioxide, không pha tạp, pha tinh khiết, nhiệt độ chuyển pha là 68℃

2. Vanadi dioxide pha tạp với 1% vonfram (W1% -VO2), nhiệt độ chuyển pha là 43℃

3. Vanadi dioxide pha tạp với 1,5% vonfram (W1,5% -VO2), nhiệt độ chuyển pha là 32℃

4. Vanadi dioxide pha tạp với 2% vonfram (W2% -VO2), nhiệt độ chuyển pha là 25℃

5. Vanadi dioxide pha tạp với 2% vonfram (W2% -VO2), nhiệt độ chuyển pha là 20℃

Hướng tới tương lai gần, những cửa sổ thông minh với vanadi dioxide pha tạp vonfram này có thể được lắp đặt trên toàn thế giới và hoạt động quanh năm.