Princip termokromizma uglavnom prilagođava ulaz solarnog zračenja (koncentriranog valne duljine u 190-3000Nm) energije i izlaz energije crnog tijela kroz prozore na temelju temperature okoline. Termokromni materijali promijenit će svoju prozirnost, apsorbanciju i boju kada se temperatura promijeni. Termohrom se može koristiti kao strategija pasivnog dizajna za podešavanje prijenosa u blizini infracrvene, uz održavanje vidljive propusnosti svjetlosti, bez potrebe za vanjskom energijom ili ručnim radom. Stoga su termokromni pametni prozori postali vruća istraživačka tema u izgradnji prozora koji štede energiju zbog svoje jednostavne strukture i širokih izgledi za primjenu.
Vanadium dioksid (VO2)je termički inducirani materijal za promjenu faze koji je privukao veliku pažnju u polju Smart Windows. Glavna karakteristika VO2 je da se reverzibilni metal na izolatorski prijelaz (MIT) javlja na t ≈ 67 ℃, koji se može izravno koristiti kao termokromni filmski materijal. Prijelaz s metala u izolator u tankom filmu VO2 praćen je naglom promjenom blizu infracrvene propusnosti: T> 67 ℃, u stanju tetragonalnog rutilnog metala, infracrvena prijenos se značajno smanjuje i postaje polu-transparentna; T ＜ 67 ℃, monokliničko poluvodičko stanje, visoka infracrvena prijenos, prozirna [12-13]. Oko 50% energije sunčevog zračenja koncentrirano je u blisko infracrvenom pojasu, samo u rasponu VO2 koji regulira solarnu prijenos prije i nakon faznog prijelaza. U idealnom slučaju, u hladnoj zimi pametni prozori temeljeni na VO2 mogu omogućiti većini solarnog zračenja da uđe u sobu; U vrućem ljetu, VO2 podvrgava se faznom prijelazu, a svjetlost blizu infracrvene uglavnom se odražava na otvorenom kako bi se spriječilo porast unutarnje temperature, kao što je prikazano na slici 2C. Da bi ga primijenili na inteligentne prozore koji štede energiju, temperatura faznog prijelaza VO2 može se smanjiti na sobnu temperaturu ili čak niže kroz doping, kontrolu mikrostrukture, kompozitnu, hibridizaciju i druge metode. Zbog temperature faznog prijelaza anorganskih VO2 najbliži sobnoj temperaturi, te brzog i reverzibilnog faznog prijelaza s dobrom ponovljivošću, tanki filmovi VO2 preferirani su izbor za sljedeću generaciju inteligentnih obloga zatamnjenja.
Procesi pripreme tankih filmova VO2 uglavnom uključuju fizičko prskanje magnetrona, sol-gel, kemijsko taloženje pare, hidrotermalno i pulsno taloženje lasera. Istraživači u zemlji i inozemstvu napravili su puno posla i postigli plodne rezultate u pripremi, mehanizmu prijelaza faza i poboljšanju zatamnjenja učinkovitosti tankih filmova VO2. Međutim, još uvijek postoje uska grla i izazovi u prelasku s laboratorija na praktične primjene, poput visoke temperature faznog prijelaza VO2, niske učinkovitosti regulacije solarne svjetlosti, niske vidljive propusnosti svjetla, slabe vremenske stabilnosti i neprivlačne boje (smeđe žute). The research on VO modification includes element doping, multi-layer film structure design, microstructure design, etc. The Jin Pingshi research group at the Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, a representative research institution in China, has done a lot of systematic work in this area: doping of VO2 based smart windows, microstructure design and regulation, multi-layer composite, multifunctionality, working performance, Fleksibilna priprema, regulacija boja, udobnost kože, antibakterijska i ekološka prijateljstva, itd.
Osim VO2 pametnih materijala, trenutno se koriste mnogi novi toplinski reaktivni materijali, uključujući hidrogele, ionske tekućine, perovskit i metamaterijale, također se koriste u istraživanju termohromskih pametnih prozora.
Sat Nano jedan je od najboljih dobavljača vanadij dioksida vo2 nanopowder u Kini, možemo isporučiti nano čestice i mirco česticu, ako imate bilo kakvih upita, slobodno nas kontaktirajte na sales03@satnano.com
