窗户贡献了建筑物中能量损失的 60% 之多。在炎热的天气里，窗户从外面被加热，将热能辐射到建筑物内。当外面很冷的时候，窗户从内部升温，它们向外部环境辐射热量。这个过程被称为辐射冷却。这意味着窗户在保持建筑物所需的温暖或凉爽方面并不十分有效。
能否开发出一种玻璃，可以根据其温度自行打开或关闭这种辐射冷却效果呢？
答案是肯定的。
威德曼-弗朗兹定律说明材料的导电性能越好，那么导热性能也越好良好。
然而，二氧化钒材料却是一个例外，它并不遵守这一定律。
研究人员在玻璃的一侧添加了一层薄薄的二氧化钒，这是一种在 68℃左右从绝缘体变为导体的化合物。二氧化钒(VO2)是一种典型热致相变特性的功能材料,形态可在绝缘体和金属之间转换，在室温下表现为绝缘体，在68℃以上则表现为金属导体。这是由于其原子结构在温度高于68℃后能从室温晶体结构转变为金属结构，转变发生的时间还不到１纳秒，这对电子应用来说是一个优势。相关研究让很多人相信，二氧化钒可能成为未来电子业的革命性材料。
瑞士一大学研究人员通过向二氧化钒薄膜中添加稀有金属材料锗，将二氧化钒的相变温度提高到100℃以上。他们在射频应用上有突破，首次利用二氧化钒以及相变开关技术制造出超紧凑、可调节的频率滤波器。这种新型滤波器尤其适用于空间通信系统使用的频率范围。
另外，二氧化钒在转变过程中电阻率和红外透过率等物理性质会发生急剧变化。但VO2很多用途都要求温度在室温附近,如:智能窗、红外探测器等,而掺杂能有效的降低相变温度。VO2薄膜中掺入钨元素可以把薄膜的相变温度降低到室温附近,因此掺钨VO2具有广阔的应用前景。
宏武纳米的工程师发现，通过掺杂、应力、晶粒大小等可以调节二氧化钒相变温度，其中掺杂元素可以是钨、钽、铌和锗等。钨掺杂被视为最有效的掺杂方式，被广泛应用于调节相变温度。掺1%的钨可以使二氧化钒薄膜相变温度下降24°c。
目前市场上可现货供应的纯相纳米二氧化钒和掺钨二氧化钒规格如下：
1. 纳米二氧化钒，无掺杂， 纯相，相变温度为68℃
2. 掺钨1%的二氧化钒（W1%-VO2）,相变温度为43℃
3. 掺钨1.5%的二氧化钒（W1.5%-VO2），相变温度为32℃
4. 掺钨2%的二氧化钒（W2%-VO2），相变温度为25℃
5. 掺钨2%的二氧化钒（W2%-VO2），相变温度为20℃
期待不久的将来，这些有着掺钨二氧化钒的智能窗户可以安装在世界各地，并且全年都能工作。
联系客服
