بهبود خواص دی‌اکسید وانادیم برای استفاده در پنجره هوشمند

دی‌اکسید وانادیم یکی از مواد مستعد درحوزه نور و الکترونیک است. محققان روشی یافته‌اند که با استفاده از آن می‌توان فیلم دی‌اکسید وانادیم را با خواص بهبود یافته تولید کنند. در این روش گازی که مشابه اسپاترینگ است دی‌اکسید وانادیمی تولید می‌شود که انتقال نور در آن افزایش یافته و توانایی مودولاسیون خورشیدی نیز بهبود می‌یابد.

دی‌اکسید وانادیم یکی از مواد مستعد درحوزه نور و الکترونیک است. محققان
روشی یافته‌اند که با استفاده از آن می‌توان فیلم دی‌اکسید وانادیم را با
خواص بهبود یافته تولید کنند. در این روش گازی که مشابه اسپاترینگ است
دی‌اکسید وانادیمی تولید می‌شود که انتقال نور در آن افزایش یافته و
توانایی مودولاسیون خورشیدی نیز بهبود می‌یابد.

پنجره‌های هوشمند می‌تواند نقش بسیار مهمی را در مصرف بهینه انرژی ایفا
کند. این پنجره به‌صورت هوشمند گرما را در یک سو از پنجره نگه داشته (در
تابستان) یا با تولید گرما (در زمستان) تعادل گرمایی را حفظ می‌کنند.
دی‌اکسید وانادیم از جمله موادی است که می‌تواند در این فناوری استفاده
شود. این ماده از جمله گزینه‌های مهم در حوزه الکترونیک و نور است. این
ماده قادر است از حالت شفاف به حالت مات در آید. در حالت شفاف در دمای
پایین خواص نیمه‌هادی داشته و تابش مادون قرمز از آن عبور می‌کند اما در
حالت مات خاصیت فلزی داشته و نور مرئی از آن عبور می‌کند.

دی‌اکسید وانادیم ماده بسیار مشهوری است که به سرعت تغییر فاز داده و از حالت فلزی
به عایق تبدیل می‌شود. این تغییر فاز در ۶۸ درجه سانتیگراد اتفاق می‌افتد.

اما دی‌اکسید وانادیم به‌دلیل انتقال کم نوری ماده مناسبی برای پنجره‌های هوشمند
نیست. بنابراین باید آن را تقویت کرد تا هم خواص ترموکرومیک آن حفظ شود و هم انتقال
نور آن افزایش یابد. محققان چینی روشی یافته‌اند که با آن می‌توان فیلم‌های
دی‌اکسید وانادیم را به‌صورت کنترل شده با مورفولوژی و پلی مورف دلخواه ایجاد کرد.

نتایج نشان داد که افزایش تخلخل در دی‌اکسید وانادیم موجب کاهش ثابت نوری شده و
عملکرد دی‌اکسید وانادیم را بهبود می‌بخشد. با این کار انتقال نور در آن افزایش
یافته و توانایی مودولاسیون خورشیدی نیز بهبود می‌یابد.آنها از روش فاز گازی
استفاده کردند که مشابه اسپاترینگ یا CVD است. یانفنگ گاو از آکادمی علوم چین
می‌گوید با این روش می‌توان دی‌اکسید وانادیم را با ضخامت و یکنواختی کنترل شده
تهیه کرد. هدف ما این است که روشی برای تجاری سازی دی‌اکسید وانادیم ارائه کنیم. با
این روش فاز بلوری، مورفولوژی و همچنین خواص نوری نمونه قابل کنترل است.

نتایج این تحقیق در قابل مقاله‌ای تحت عنوان Nanoporous Thermochromic VO2 Films
with Low Optical Constants, Enhanced Luminous Transmittance and Thermochromic
Properties در نشریه ACS Applied Materials & Interfaces به چاپ رسیده است.