Nguyên tắc của Thermochromism chủ yếu điều chỉnh đầu vào của bức xạ mặt trời (bước sóng cô đặc trong 190-3000nm) năng lượng và đầu ra của năng lượng đen thông qua các cửa sổ dựa trên nhiệt độ môi trường. Vật liệu nhiệt sẽ thay đổi độ trong suốt, độ hấp thụ và màu sắc khi nhiệt độ thay đổi. Thermochromic có thể được sử dụng như một chiến lược thiết kế thụ động để điều chỉnh độ truyền qua cận hồng ngoại trong khi vẫn duy trì độ truyền sáng có thể nhìn thấy, mà không cần năng lượng bên ngoài hoặc hoạt động thủ công. Do đó, các cửa sổ thông minh Thermochromic đã trở thành một chủ đề nghiên cứu nóng trong việc xây dựng các cửa sổ tiết kiệm năng lượng do cấu trúc đơn giản và triển vọng ứng dụng rộng rãi của chúng.
Vanadi dioxide (VO2)là một vật liệu thay đổi pha cảm ứng nhiệt đã thu hút nhiều sự chú ý trong lĩnh vực cửa sổ thông minh. Đặc điểm chính của VO2 là một kim loại có thể đảo ngược sang quá trình chuyển hóa cách điện (MIT) xảy ra ở t ≈ 67, có thể được sử dụng trực tiếp làm vật liệu màng nhiệt. Sự chuyển đổi từ kim loại sang chất cách điện trong màng mỏng VO2 đi kèm với sự thay đổi đột ngột trong độ truyền gần hồng ngoại: T> 67, trong trạng thái của kim loại hình tứ giác tetragonal, độ truyền hồng ngoại giảm đáng kể và trở nên nửa trong suốt; T ＜ 67, trạng thái bán dẫn đơn dòng, độ truyền hồng ngoại cao, trong suốt [12-13]. Khoảng 50% năng lượng bức xạ mặt trời được tập trung trong dải cận hồng ngoại, chỉ trong phạm vi VO2 điều chỉnh độ truyền của mặt trời trước và sau khi chuyển pha. Lý tưởng nhất là vào mùa đông lạnh, các cửa sổ thông minh dựa trên VO2 có thể cho phép hầu hết các bức xạ mặt trời đi vào phòng; Vào mùa hè nóng, VO2 trải qua quá trình chuyển pha và ánh sáng gần hồng ngoại chủ yếu được phản ánh ngoài trời để ngăn chặn sự gia tăng nhiệt độ trong nhà, như trong Hình 2C. Để áp dụng nó vào các cửa sổ tiết kiệm năng lượng thông minh, nhiệt độ chuyển pha của VO2 có thể được giảm xuống nhiệt độ phòng hoặc thậm chí thấp hơn thông qua doping, kiểm soát cấu trúc vi mô, hỗn hợp, lai tạo và các phương pháp khác. Do nhiệt độ chuyển pha của VO2 vô cơ là gần với nhiệt độ phòng, và quá trình chuyển pha nhanh và có thể đảo ngược với độ lặp lại tốt, màng mỏng VO2 là lựa chọn ưa thích cho thế hệ lớp phủ mờ thông minh tiếp theo.
Các quá trình chuẩn bị của màng mỏng VO2 chủ yếu bao gồm các đường phun từ vật lý, sol-gel, lắng đọng hơi hóa học, lắng đọng laser thủy nhiệt và xung. Các nhà nghiên cứu trong và ngoài nước đã thực hiện rất nhiều công việc và đạt được kết quả hiệu quả trong việc chuẩn bị, cơ chế chuyển đổi pha và cải thiện hiệu quả làm mờ của màng mỏng VO2. Tuy nhiên, vẫn còn những tắc nghẽn và thách thức trong việc chuyển từ các ứng dụng trong phòng thí nghiệm sang các ứng dụng thực tế, chẳng hạn như nhiệt độ chuyển pha VO2 cao, hiệu quả thấp của điều hòa ánh sáng mặt trời, độ truyền sáng có thể nhìn thấy thấp, độ ổn định thời tiết kém và màu không hấp dẫn (màu vàng nâu). Nghiên cứu về sửa đổi VO bao gồm doping phần tử, thiết kế cấu trúc phim nhiều lớp, thiết kế cấu trúc vi mô, v.v ... Nhóm nghiên cứu Jin Pingshi tại Viện Gốm sứ Thượng Hải, Học viện Khoa học Trung Quốc, một cơ sở nghiên cứu đại diện, đã thực hiện Chuẩn bị linh hoạt nhiệt độ thấp, điều hòa màu sắc, sự thoải mái của da, thân thiện với kháng khuẩn và môi trường, v.v.
Ngoài các vật liệu thông minh VO2, hiện tại, nhiều vật liệu đáp ứng nhiệt mới, bao gồm hydrogel, chất lỏng ion, perovskite và siêu vật liệu, cũng được sử dụng trong nghiên cứu của các cửa sổ thông minh nhiệt.
Sat Nano là một trong những nhà cung cấp tốt nhất của Vanadi Dioxide VO2 Nanopowder ở Trung Quốc, chúng tôi có thể cung cấp hạt nano và hạt Mirco, nếu bạn có bất kỳ yêu cầu nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi tại sales03@satnano.com
