As janelas contribuem com até 60% da energia perdida nos edifícios. No tempo quente, as janelas são aquecidas pelo exterior, irradiando energia térmica para o edifício. Quando está frio lá fora, as janelas aquecem por dentro e irradiam calor para o ambiente externo. Este processo é chamado de resfriamento radiativo. Isto significa que as janelas não são eficazes para manter o edifício tão quente ou fresco quanto necessário.

Seria possível desenvolver um vidro que pudesse ativar ou desativar esse efeito de resfriamento radiativo por conta própria, dependendo da temperatura? A resposta é sim.

A lei de Wiedemann-Franz afirma que quanto melhor for a condutividade elétrica do material, melhor será a condutividade térmica. No entanto, o material de dióxido de vanádio é uma exceção, que não obedece a esta lei.

Os pesquisadores adicionaram uma fina camada de dióxido de vanádio, um composto que muda de isolante para condutor a cerca de 68°C, em um dos lados do vidro. O dióxido de vanádio (VO2) é um material funcional com propriedades típicas de transição de fase induzida termicamente. Sua morfologia pode ser convertida entre um isolante e um metal. Comporta-se como isolante à temperatura ambiente e como condutor metálico em temperaturas acima de 68°C. Isso se deve ao fato de que sua estrutura atômica pode ser transformada de uma estrutura cristalina à temperatura ambiente para uma estrutura metálica em temperaturas acima de 68°C, e a transição ocorre em menos de 1 nanossegundo, o que é uma vantagem para aplicações eletrônicas. Pesquisas relacionadas levaram muitas pessoas a acreditar que o dióxido de vanádio pode se tornar um material revolucionário para a futura indústria eletrônica.

Pesquisadores de uma universidade suíça aumentaram a temperatura de transição de fase do dióxido de vanádio para acima de 100°C adicionando germânio, um material metálico raro, ao filme de dióxido de vanádio. Eles fizeram um avanço em aplicações de RF, usando dióxido de vanádio e tecnologia de comutação de mudança de fase para criar filtros de frequência sintonizáveis ​​e ultracompactos pela primeira vez. Este novo tipo de filtro é especialmente adequado para a faixa de frequência utilizada pelos sistemas de comunicação espacial.

Além disso, as propriedades físicas do dióxido de vanádio, como resistividade e transmitância infravermelha, mudarão drasticamente durante o processo de transformação. No entanto, muitas aplicações de VO2 exigem que a temperatura esteja próxima da temperatura ambiente, como: janelas inteligentes, detectores infravermelhos, etc., e a dopagem pode efetivamente reduzir a temperatura de transição de fase. O elemento de dopagem de tungstênio no filme de VO2 pode reduzir a temperatura de transição de fase do filme para próximo da temperatura ambiente, de modo que o VO2 dopado com tungstênio tem amplas perspectivas de aplicação.

Os engenheiros da Hongwu Nano descobriram que a temperatura de transição de fase do dióxido de vanádio pode ser ajustada por dopagem, estresse, tamanho de grão, etc. Os elementos dopantes podem ser tungstênio, tântalo, nióbio e germânio. A dopagem com tungstênio é considerada o método de dopagem mais eficaz e é amplamente utilizada para ajustar a temperatura de transição de fase. A dopagem com 1% de tungstênio pode reduzir a temperatura de transição de fase dos filmes de dióxido de vanádio em 24 °C.

As especificações de dióxido de nanovanádio de fase pura e dióxido de vanádio dopado com tungstênio que nossa empresa pode fornecer em estoque são as seguintes:

1. Pó de dióxido de nanovanádio, fase pura e não dopada, temperatura de transição de fase é 68 ℃

2. Dióxido de vanádio dopado com 1% de tungstênio (W1%-VO2), a temperatura de transição de fase é de 43 ℃

3. Dióxido de vanádio dopado com 1,5% de tungstênio (W1,5%-VO2), a temperatura de transição de fase é de 32 ℃

4. Dióxido de vanádio dopado com 2% de tungstênio (W2%-VO2), a temperatura de transição de fase é de 25 ℃

5. Dióxido de vanádio dopado com 2% de tungstênio (W2%-VO2), a temperatura de transição de fase é de 20 ℃

Olhando para o futuro próximo, estas janelas inteligentes com dióxido de vanádio dopado com tungstênio podem ser instaladas em todo o mundo e funcionar durante todo o ano.