Ossido di tungsteno nano per il vetro dello scudo termico

Poiché le particelle di nano-ossido di tungsteno hanno un significativo effetto di potenziamento dell'assorbimento per la luce del vicino infrarosso nelle bande 1400-1600nm e 1900-2200nm e un'elevata permeabilità alla luce visibile, si prevede il loro utilizzo in nuovi vetri di schermatura solare.

Ossido di tungsteno nano per il vetro di schermatura termica

Come è noto, il vetro ordinario non ha un'elevata selettività di trasmittanza rispetto allo spettro solare, per cui mentre la luce visibile viene trasmessa, anche il calore nella regione del vicino infrarosso viene trasmesso in grande quantità, causando l'aumento della temperatura del dispositivo. Ciò aumenta il carico di lavoro delle apparecchiature di raffreddamento, come i condizionatori d'aria, e comporta uno spreco di energia.

Pertanto, lo sviluppo di materiali ecologici per la schermatura del calore è diventato l'obiettivo dei ricercatori. Questi materiali hanno un'elevata trasmittanza alla luce visibile e, allo stesso tempo, possono schermare efficacemente i raggi solari nel vicino infrarosso.

Il nano ossido di tungsteno è un materiale semiconduttore multifunzionale con molte caratteristiche come la catalisi, l'elettrocromismo, il fotocromismo e la superconduttività. Ha una lunghezza d'onda di taglio relativamente breve (circa 460 nm) perché il bandgap è compreso tra 2,6-2,8eV e può essere utilizzato come materia prima per la produzione di una nuova generazione di vetri termici.

Numerosi studi hanno dimostrato che la risonanza plasmonica superficiale dei materiali semiconduttori può assorbire la luce a una specifica lunghezza d'onda. L'esecuzione di determinati trattamenti di riduzione sui nanomateriali di ossido di tungsteno o l'aggiunta di cationi di terza fase possono accumulare un gran numero di elettroni liberi sulla sua superficie, in modo che abbia la caratteristica di risonanza plasmonica di assorbimento della luce nel vicino infrarosso.

L'ossido di tungsteno può formare una fase Magneli stabile in condizioni di carenza di ossigeno e può formare una struttura cubica ed esagonale stabile di bronzo di tungsteno quando vengono introdotti cationi.

Pertanto, quando un gran numero di elettroni liberi può essere introdotto dopo la riduzione, l'ossido di tungsteno e i suoi compositi hanno ancora una struttura e proprietà fisiche e chimiche stabili e possono mantenere prestazioni di assorbimento stabili sotto la luce solare a lungo termine. Allo stesso tempo, poiché la dimensione delle particelle di nano-ossido di tungsteno è molto più piccola della lunghezza d'onda della luce visibile, può mantenere la trasparenza alla luce visibile.

Conclusioni

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