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Enregistrement W4391464329 · doi:10.1038/s41598-024-52021-7

Towards Room Temperature Thermochromic Coatings with controllable NIR-IR modulation for solar heat management & smart windows applications

2024· article· en· W4391464329 sur OpenAlexaff
B.S. Khanyile, N. Numan, A. Simo, M. Nkosi, C. Mtshali, Z.M. Khumalo, I.G. Madiba, B. Mabakachaba, H.C. Swart, E. Coetsee, Mart‐Mari Duvenhage, E. Lee, M. Henini, A. Gibaud, Mohamed Chaker, Parham Rezaee, Ndanduleni Lethole, Mahmood Akbari, Razieh Morad

Notice bibliographique

RevueScientific Reports · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueTransition Metal Oxide Nanomaterials
Établissements canadiensInstitut National de la Recherche Scientifique
Organismes subventionnairesCenter for High Performance ComputingUniversity of South AfricaAbdus Salam International Centre for Theoretical PhysicsOrganization for Women in Science for the Developing WorldNational Research Foundation
Mots-clésThermochromismMaterials scienceVanadiumOptoelectronicsElectrochromismNanotechnologyOpticsChemistryMetallurgy

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Solar heat management & green air-conditioning are among the major technologies that could mitigate heat islands phenomenon while minimizing significantly the CO 2 global foot-print within the building & automotive sectors. Chromogenic materials in general, and thermochromic smart coatings especially are promising candidates that consent a noteworthy dynamic solar radiation Infrared (NIR-IR) regulation and hence an efficient solar heat management especially with the expected increase of the global seasonal temperature. Within this contribution, two major challenging bottlenecks in vanadium oxide based smart coatings were addressed. It is validated for the first time that the NIR-IR modulation of the optical transmission (∆T TRANS = T (T〈TMIT) − T (T〉TMIT ) of Vanadium oxide based smart coatings can be controlled & tuned. This upmost challenging bottle-neck controllability/tunability is confirmed via a genuine approach alongside to a simultaneous drastic reduction of the phase transition temperature T MIT from 68.8 °C to nearly room temperature. More precisely, a substantial thermochromism in multilayered V 2 O 5 /V/V 2 O 5 stacks equivalent to that of standard pure VO 2 thin films but with a far lower transition temperature, is reported. Such a multilayered V 2 O 5 /V/V 2 O 5 thermochromic system exhibited a net control & tunability of the optical transmission modulation in the NIR-IR (∆T TRANS ) via the nano-scaled thickness’ control of the intermediate Vanadium layer. In addition, the control of ∆T TRANS is accompanied by a tremendous diminution of the thermochromic transition temperature from the elevated bulk value of 68.8 °C to the range of 27.5–37.5 ºC. The observed remarkable and reversible thermochromism in such multilayered nano-scaled system of V 2 O 5 /V/V 2 O 5 is likely to be ascribed to a noteworthy interfacial diffusion, and an indirect doping by alkaline ions diffusing from the borosilicate substrate. It is hoped that the current findings would contribute in advancing thermochromic smart window technology and their applications for solar heat management in glass windows in general, skyscraper especially & in the automotive industry. If so, this would open a path to a sustainable green air-conditioning with zero-energy input.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCommunication savante
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,115
Score d'incertitude au seuil0,999

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0020,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,243
Écart entre enseignants0,233 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations24
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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