หลักการของเทอร์โมโครมิสต์ส่วนใหญ่จะปรับอินพุตของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ (ความยาวคลื่นเข้มข้นในพลังงาน 190-3000nm) และการส่งออกของพลังงานสีดำผ่านหน้าต่างตามอุณหภูมิโดยรอบ วัสดุ Thermochromic จะเปลี่ยนความโปร่งใสการดูดกลืนแสงและสีเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง Thermochromic สามารถใช้เป็นกลยุทธ์การออกแบบแบบพาสซีฟเพื่อปรับการส่งผ่านอินฟราเรดใกล้ในขณะที่ยังคงการส่งผ่านแสงที่มองเห็นได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานภายนอกหรือการทำงานด้วยตนเอง ดังนั้นหน้าต่างอัจฉริยะ Thermochromic จึงกลายเป็นหัวข้อการวิจัยที่ร้อนแรงในการสร้างหน้าต่างประหยัดพลังงานเนื่องจากโครงสร้างที่เรียบง่ายและโอกาสในการใช้งานที่กว้าง
วานาเดียมไดออกไซด์ (VO2)เป็นวัสดุเปลี่ยนเฟสที่เกิดจากความร้อนซึ่งดึงดูดความสนใจอย่างมากในสาขาหน้าต่างอัจฉริยะ ลักษณะหลักของ VO2 คือการเปลี่ยนโลหะที่สามารถย้อนกลับไปสู่การเปลี่ยนฉนวน (MIT) เกิดขึ้นที่ t ≈ 67 ℃ซึ่งสามารถใช้โดยตรงเป็นวัสดุฟิล์ม thermochromic การเปลี่ยนจากโลหะเป็นฉนวนในฟิล์มบาง Vo2 นั้นมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของการส่งผ่านอินฟราเรดใกล้อินฟราเรด: t> 67 ℃ในสถานะของโลหะรัทไทล์ tetragonal, การส่งผ่านอินฟราเรดลดลงอย่างมีนัยสำคัญและกลายเป็นกึ่งโปร่งใส; T ＜67 ℃, สถานะเซมิคอนดักเตอร์ monoclinic, การส่งผ่านอินฟราเรดสูง, โปร่งใส [12-13] ประมาณ 50% ของพลังงานการแผ่รังสีแสงอาทิตย์มีความเข้มข้นในแถบใกล้อินฟราเรดใกล้กับช่วงของ VO2 ที่ควบคุมการส่งผ่านพลังงานแสงอาทิตย์ก่อนและหลังการเปลี่ยนเฟส ในช่วงฤดูหนาวที่หนาวเย็นหน้าต่างอัจฉริยะที่ใช้ VO2 สามารถอนุญาตให้รังสีพลังงานแสงอาทิตย์เข้ามาในห้องได้ ในฤดูร้อน VO2 ผ่านการเปลี่ยนเฟสและแสงอินฟราเรดใกล้จะสะท้อนออกกลางแจ้งเป็นหลักเพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในร่มดังแสดงในรูปที่ 2C เพื่อที่จะนำไปใช้กับหน้าต่างประหยัดพลังงานอัจฉริยะอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสของ VO2 สามารถลดลงเป็นอุณหภูมิห้องหรือต่ำกว่าผ่านการเติมสารควบคุมโครงสร้างจุลภาคคอมโพสิตการผสมพันธุ์และวิธีการอื่น ๆ เนื่องจากอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสของอนินทรีย์ VO2 อยู่ใกล้กับอุณหภูมิห้องมากที่สุดและการเปลี่ยนเฟสอย่างรวดเร็วและย้อนกลับได้ด้วยการทำซ้ำที่ดีฟิล์มบาง VO2 เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการเคลือบหรี่แสงอัจฉริยะรุ่นต่อไป
กระบวนการเตรียมการของฟิล์มบาง VO2 ส่วนใหญ่รวมถึงการสปัตเตอร์แมกนีตรอนทางกายภาพ, โซล-เจล, การสะสมไอสารเคมี, การสะสมด้วยความร้อนด้วยความร้อนและพัลซิ่งเลเซอร์ นักวิจัยทั้งในและต่างประเทศได้ทำงานจำนวนมากและได้ผลลัพธ์ที่ได้ผลในการเตรียมการกลไกการเปลี่ยนเฟสและการปรับปรุงประสิทธิภาพการหรี่ของฟิล์ม VO2 อย่างไรก็ตามยังมีคอขวดและความท้าทายในการเปลี่ยนจากห้องปฏิบัติการไปสู่การใช้งานจริงเช่นอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟส VO2 ที่มีประสิทธิภาพต่ำประสิทธิภาพการควบคุมแสงแสงอาทิตย์ต่ำการส่งผ่านแสงที่มองเห็นได้ต่ำความเสถียรของสภาพอากาศที่ไม่ดีและสีที่ไม่น่าดึงดูด การวิจัยเกี่ยวกับการดัดแปลง VO รวมถึงการเติมสารให้กับองค์ประกอบการออกแบบโครงสร้างภาพยนตร์หลายชั้นการออกแบบโครงสร้างจุลภาค ฯลฯ กลุ่มวิจัยจินปิงชิที่สถาบันเซราเกยเซรามิน, สถาบันวิทยาศาสตร์ของจีน, สถาบันวิจัยตัวแทนในประเทศจีน การเตรียมความยืดหยุ่นการควบคุมสีความสะดวกสบายของผิวหนังต้านเชื้อแบคทีเรียและสิ่งแวดล้อมเป็นมิตร ฯลฯ
นอกเหนือจากวัสดุสมาร์ท VO2 ในปัจจุบันวัสดุตอบสนองความร้อนใหม่จำนวนมากรวมถึงไฮโดรเจลของเหลวไอออนิก perovskite และ metamaterials ยังใช้ในการวิจัยของหน้าต่างสมาร์ทเทอร์โมโครมิก
SAT Nano เป็นหนึ่งในซัพพลายเออร์ที่ดีที่สุดของวานาเดียมไดออกไซด์ Nanopowder ในประเทศจีนเราสามารถจัดหาอนุภาคนาโนและอนุภาค Mirco หากคุณมีคำถามใด ๆ โปรดติดต่อเราที่ sales03@satnano.com
