عندما يصطدم ضوء الشمس بسطح جسم ما ، يمتص الجسم بشكل أساسي طاقة ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة لزيادة درجة حرارة سطحه ، وتمثل طاقة ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة 50٪ من إجمالي طاقة ضوء الشمس.في الصيف ، عندما تشرق الشمس على سطح الجسم ، يمكن أن تصل درجة حرارة السطح إلى 70 ~ 80 ℃.في هذا الوقت ، يجب أن ينعكس ضوء الأشعة تحت الحمراء لتقليل درجة حرارة سطح الجسم ؛عندما تكون درجة الحرارة منخفضة في الشتاء ، يجب أن ينتقل ضوء الأشعة تحت الحمراء للحفاظ على الحرارة.أي أن هناك حاجة إلى مادة ذكية للتحكم في درجة الحرارة يمكنها أن تعكس ضوء الأشعة تحت الحمراء في درجات حرارة عالية ، ولكنها تنقل ضوء الأشعة تحت الحمراء في درجات حرارة منخفضة وتنقل الضوء المرئي في نفس الوقت ، وذلك لتوفير الطاقة وحماية البيئة.
ثاني أكسيد الفاناديوم (VO2) هو أكسيد له وظيفة تغيير الطور بالقرب من 68 درجة مئوية.من المتصور أنه إذا تم تجميع مادة مسحوق VO2 بوظيفة تغيير الطور في المادة الأساسية ، ثم خلطها مع أصباغ ومواد مالئة أخرى ، فيمكن صنع طلاء ذكي مركب 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 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 تحكم ذكي في درجة الحرارة.يمكن ملاحظة أن المفتاح لإعداد طلاء ذكي للتحكم في درجة الحرارة هو تحضير مسحوق VO2 مع وظيفة تغيير الطور.
عند 68 ، يتغير VO2 بسرعة من أشباه الموصلات ذات درجة الحرارة المنخفضة ، والمغناطيسية المضادة للمغناطيسية ، وطور الروتيل أحادي الميل المشوه الذي يشبه MoO2 إلى طور رباعي الزوايا المعدني عالي الحرارة ، والمغناطيسي ، والروتيل ، ويتغير الرابط التساهمي الداخلي VV وهو عبارة عن رابطة معدنية ، تقديم حالة معدنية ، يتم تعزيز تأثير التوصيل للإلكترونات 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 ، ومنطقة الضوء تحت الأحمر عاكسة للغاية ، ويتم حظر جزء ضوء الأشعة تحت الحمراء من الإشعاع الشمسي في الخارج ، ونفاذية ضوء الأشعة تحت الحمراء صغير.عندما تتغير النقطة ، يكون VO2 في حالة أشباه الموصلات ، وتكون المنطقة من الضوء المرئي إلى ضوء الأشعة تحت الحمراء شفافة بشكل معتدل ، مما يسمح لمعظم الإشعاع الشمسي (بما في ذلك الضوء المرئي وضوء الأشعة تحت الحمراء) بالدخول إلى الغرفة ، بنفاذية عالية ، وهذا التغيير هو تفريغ.
بالنسبة للتطبيقات العملية ، لا تزال درجة حرارة انتقال الطور البالغة 68 درجة مئوية مرتفعة للغاية.كيفية تقليل درجة حرارة الانتقال إلى درجة حرارة الغرفة هي مشكلة يهتم بها الجميع.في الوقت الحاضر ، فإن الطريقة الأكثر مباشرة لتقليل درجة حرارة انتقال الطور هي تناول المنشطات.
في الوقت الحاضر ، فإن معظم طرق تحضير VO2 المخدر هي المنشطات الأحادية ، أي أن الموليبدينوم أو التنجستن فقط مخدر ، وهناك تقارير قليلة عن المنشطات المتزامنة لعنصرين.لا يؤدي تناول عنصرين في نفس الوقت إلى تقليل درجة حرارة انتقال الطور فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى تحسين الخصائص الأخرى للمسحوق.