عندما يضرب ضوء الشمس سطح جسم ما، يمتص الجسم بشكل أساسي الطاقة الضوئية القريبة من الأشعة تحت الحمراء لزيادة درجة حرارة سطحه، وتمثل الطاقة الضوئية القريبة من الأشعة تحت الحمراء 50% من إجمالي طاقة ضوء الشمس. في الصيف، عندما تشرق الشمس على سطح الجسم، يمكن أن تصل درجة حرارة السطح إلى 70 ~ 80 درجة مئوية. في هذا الوقت، يجب أن ينعكس ضوء الأشعة تحت الحمراء لتقليل درجة حرارة سطح الجسم؛ عندما تكون درجة الحرارة منخفضة في الشتاء، يجب نقل ضوء الأشعة تحت الحمراء للحفاظ على الحرارة. أي أن هناك حاجة إلى مادة ذكية للتحكم في درجة الحرارة يمكنها عكس ضوء الأشعة تحت الحمراء عند درجات حرارة عالية، ولكنها تنقل ضوء الأشعة تحت الحمراء عند درجات حرارة منخفضة وتنقل الضوء المرئي في نفس الوقت، وذلك لتوفير الطاقة وحماية البيئة.
ثاني أكسيد الفاناديوم (VO2) هو أكسيد ذو وظيفة تغيير الطور بالقرب من 68 درجة مئوية. من المتصور أنه إذا تم دمج مادة مسحوق VO2 مع وظيفة تغيير الطور في المادة الأساسية، ثم تم خلطها مع أصباغ ومواد مالئة أخرى، فيمكن تصنيع طلاء مركب ذكي للتحكم في درجة الحرارة يعتمد على VO2. بعد طلاء سطح الجسم بهذا النوع من الطلاء، عندما تكون درجة الحرارة الداخلية منخفضة، يمكن أن يدخل ضوء الأشعة تحت الحمراء إلى الداخل؛ عندما ترتفع درجة الحرارة إلى درجة حرارة انتقال المرحلة الحرجة، يحدث تغيير في الطور، وتنخفض نفاذية ضوء الأشعة تحت الحمراء وتنخفض درجة الحرارة الداخلية تدريجياً؛ عندما تنخفض درجة الحرارة إلى درجة حرارة معينة، يخضع VO2 لتغيير طور عكسي، ويزيد نفاذية ضوء الأشعة تحت الحمراء مرة أخرى، وبالتالي تحقيق التحكم الذكي في درجة الحرارة. يمكن ملاحظة أن مفتاح إعداد الطلاءات الذكية للتحكم في درجة الحرارة هو تحضير مسحوق VO2 مع وظيفة تغيير الطور.
عند 68 درجة مئوية، يتغير VO2 بسرعة من مرحلة أحادية الميل الروتيل المشوهة ذات درجة الحرارة المنخفضة، والمضادة للمغناطيسية الحديدية، والشبيهة بـ MoO2 إلى طور رباعي الزوايا معدني، وممغنطيسي، وروتيل ذو درجة حرارة عالية، وتتغير الرابطة التساهمية VV الداخلية وهي رابطة معدنية ، التي تقدم حالة معدنية، يتم تعزيز تأثير توصيل الإلكترونات الحرة بشكل حاد، وتتغير الخصائص البصرية بشكل كبير. عندما تكون درجة الحرارة أعلى من نقطة انتقال الطور، يكون VO2 في حالة معدنية، وتظل منطقة الضوء المرئي شفافة، وتكون منطقة ضوء الأشعة تحت الحمراء عاكسة للغاية، ويتم حظر جزء ضوء الأشعة تحت الحمراء من الإشعاع الشمسي في الهواء الطلق، ويتم نفاذ نفاذية الضوء ضوء الأشعة تحت الحمراء صغير. عندما تتغير النقطة، يكون VO2 في حالة شبه موصلة، وتكون المنطقة من الضوء المرئي إلى الضوء تحت الأحمر شفافة إلى حد ما، مما يسمح لمعظم الإشعاع الشمسي (بما في ذلك الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء) بدخول الغرفة، بنفاذية عالية، وهذا التغيير هو عكسها.
بالنسبة للتطبيقات العملية، لا تزال درجة حرارة المرحلة الانتقالية البالغة 68 درجة مئوية مرتفعة للغاية. تعد كيفية تقليل درجة حرارة انتقال المرحلة إلى درجة حرارة الغرفة مشكلة تهم الجميع. في الوقت الحاضر، الطريقة الأكثر مباشرة لتقليل درجة حرارة المرحلة الانتقالية هي المنشطات.
في الوقت الحاضر، معظم طرق تحضير VO2 المخدر هي منشطات وحدوية، أي أن الموليبدينوم أو التنغستن فقط هو المخدر، وهناك تقارير قليلة عن التنشيط المتزامن لعنصرين. لا يؤدي تطعيم عنصرين في نفس الوقت إلى تقليل درجة حرارة المرحلة الانتقالية فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى تحسين الخصائص الأخرى للمسحوق.