Quan la llum solar arriba a la superfície d'un objecte, l'objecte absorbeix principalment l'energia de la llum de l'infraroig proper per augmentar la seva temperatura superficial, i l'energia de la llum de l'infraroig proper representa el 50% de l'energia total de la llum solar.A l'estiu, quan el sol brilla a la superfície de l'objecte, la temperatura de la superfície pot arribar als 70 ~ 80 ℃.En aquest moment, la llum infraroja s'ha de reflectir per reduir la temperatura superficial de l'objecte;quan la temperatura és baixa a l'hivern, cal transmetre llum infraroja per preservar la calor.És a dir, cal un material de control de temperatura intel·ligent que pugui reflectir la llum infraroja a altes temperatures, però transmetre llum infraroja a baixes temperatures i transmetre llum visible alhora, per estalviar energia i protegir el medi ambient.
El diòxid de vanadi (VO2) és un òxid amb funció de canvi de fase a prop dels 68 °C.És concebible que si el material en pols VO2 amb funció de canvi de fase s'incorpora al material base i després es barreja amb altres pigments i farcits, es pot fer un recobriment de control de temperatura intel·ligent compost basat en VO2.Després que la superfície de l'objecte estigui recoberta amb aquest tipus de pintura, quan la temperatura interna és baixa, la llum infraroja pot entrar a l'interior;quan la temperatura augmenta fins a la temperatura de transició de fase crítica, es produeix un canvi de fase i la transmissió de la llum infraroja disminueix i la temperatura interna disminueix gradualment;Quan la temperatura baixa a una determinada temperatura, el VO2 experimenta un canvi de fase inversa i la transmissió de la llum infraroja augmenta de nou, aconseguint així un control intel·ligent de la temperatura.Es pot veure que la clau per preparar recobriments intel·ligents de control de temperatura és preparar pols de VO2 amb funció de canvi de fase.
A 68 ℃, el VO2 canvia ràpidament d'un semiconductor de baixa temperatura, antiferromagnètic i una fase monoclínica de rutil distorsionat semblant a MoO2 a una fase tetragonal metàl·lica, paramagnètica i rutil d'alta temperatura, i l'enllaç covalent VV intern canvia. És un enllaç metàl·lic. , presentant un estat metàl·lic, l'efecte de conducció dels electrons lliures es millora notablement i les propietats òptiques canvien significativament.Quan la temperatura és superior al punt de transició de fase, el VO2 es troba en estat metàl·lic, la regió de la llum visible roman transparent, la regió de la llum infraroja és altament reflectant i la part de la llum infraroja de la radiació solar es bloqueja a l'exterior i la transmissió de la llum infraroja és petita;Quan el punt canvia, el VO2 es troba en un estat de semiconductor i la regió de la llum visible a la llum infraroja és moderadament transparent, permetent que la majoria de la radiació solar (inclosa la llum visible i la llum infraroja) entri a l'habitació, amb una gran transmitància, i aquest canvi és reversible.
Per a aplicacions pràctiques, la temperatura de transició de fase de 68 °C encara és massa alta.Com reduir la temperatura de transició de fase a la temperatura ambient és un problema que preocupa a tothom.Actualment, la forma més directa de reduir la temperatura de transició de fase és el dopatge.
Actualment, la majoria dels mètodes per preparar el VO2 dopat són dopatge unitari, és a dir, només es dopa molibdè o tungstè, i hi ha pocs informes sobre el dopatge simultani de dos elements.Dopar dos elements al mateix temps no només pot reduir la temperatura de transició de fase, sinó que també pot millorar altres propietats de la pols.