محققان روش جدیدی برای تولید فیلم‌های ترموکرومیک از جنس دی اکسید وانادیوم یافته‌اند. در این روش که کاملا مبتنی بر محلول است نانوذرات VO2 به‌صورت فیلم نازک در می‌آید.
تولید شیشه‌های هوشمند از جنس VO2
نتایج همایش نهایی پروژه NanoCap
محققان روش جدیدی برای تولید فیلم‌های ترموکرومیک از جنس دی اکسید
وانادیوم یافته‌اند. در این روش که کاملا مبتنی بر محلول است نانوذرات VO2
به‌صورت فیلم نازک در می‌آید. دی اکسید وانادیوم (VO2) یکی از گزینه‌ها
برای استفاده در فیلم‌های ترموکرومیک است. این فیلم‌ها قابلیت استفاده در
نسل جدیدی از شیشه‌های هوشمند را داشته به‌طوری که با تغییر دما می‌توان
میزان عبور امواج مادون قرمز را کنترل کند. از این شیشه‌ها می‌توان در
مناطقی که تابستان گرم یا زمستان سرد دارد استفاده کرد. این شیشه‌ها قابلیت
کنترل میزان عبور اشعه فرابنفش را دارا هستند. پیش از این توسط محققان
موسسه سرامیک شانگهای روشی برای تولید انبوه فیلم VO2 ارائه شده بود. این
گروه به رهبری یانفنگ گاو روش جایگزینی برای تولید انبوه فیلم‌های
ترموکرومیک VO2 ارائه کرده است.
نتایج این کار در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Enhanced chemical stability
of VO2 nanoparticles by the formation of SiO2/VO2 core/shell structures
and the application to transparent and flexible VO2-based composite
foils with excellent thermochromic properties for solar heat control در
نشریه Energy & Environmental Science به چاپ رسیده است. گاو
می‌گوید نانوکامپوزیت شفاف و انعطاف پذیری ما که مبتنی بر نانوذرات اکسید
وانادیوم است برای استفاده در صنعت ساختمان و حمل و نقل بسیار مناسب است.برای
تولید این کامپوزیت، محققان از محلولی حاوی نانوذرات VO2 استفاده کردند.
این نانوکامپوزیت انعطاف پذیر می‌تواند خواص ذاتی VO2 را به ویژگی‌هایی که
به‌دلیل کوچک شدن ابعاد تا مقیاس نانو بوجود می‌آید را با هم ترکیب کند. از
این ویژگی‌ها می‌توان به شفافیت بالا و توانایی تنظیم پرتو مادون قرمز نام
برد.نانوذرات VO2 ممکن است پایدار نباشند بنابراین تولید این مواد
به‌صورت پایدار درون یک محلول سوسپانسیون کاری دشوار است. در روشی که این
گروه تحقیقاتی ارائه کرده است می‌توان طی یک فرآیند مبتنی بر محلول، فیلم
کامپوزیتی انعطاف پذیر از جنس VO2 تولید کرد که بسیار پایدار و شفاف است.
این فیلم کاملا خواص محافظتی در برابر پرتو فرابنفش را دارا بوده و همچنین
در برابر پرتو مادون قرمز پاسخ حرارتی ترموکرومیک از خود نشان می‌دهد.
شیشه‌هایی که از این ماده ساخته شود قادرند تا با توجه به دمای محیط میزان
نور عبوری از خود را کنترل کنند. بهره تنظیم تابش خورشیدی در این فیلم‌ها
۱۳٫۶ درصد است که بالاترین میزان در میان فیلم‌های ترموکرومیک محسوب
می‌شود. محققان دریافتند که اگر نانوذرات دی اکسید وانادیوم با لایه نازکی
از SiO2 پوشش داده شود، توانایی ضد اسیدی و ضد اکسیداسیون این شیشه‌ها
بهبود خواهد یافت.
