هنگامی که نور خورشید به سطح یک جسم برخورد می کند، جسم عمدتاً انرژی نور مادون قرمز نزدیک را جذب می کند تا دمای سطح خود را افزایش دهد و انرژی نور مادون قرمز نزدیک 50٪ از کل انرژی نور خورشید را تشکیل می دهد.در تابستان، زمانی که خورشید به سطح جسم می تابد، دمای سطح می تواند به 70 تا 80 درجه سانتیگراد برسد.در این زمان، نور مادون قرمز باید منعکس شود تا دمای سطح جسم کاهش یابد.هنگامی که دما در زمستان پایین است، نور مادون قرمز برای حفظ گرما باید منتقل شود.یعنی نیاز به یک ماده کنترل دما هوشمند است که بتواند نور مادون قرمز را در دماهای بالا منعکس کند، اما نور مادون قرمز را در دمای پایین منتقل کند و نور مرئی را همزمان منتقل کند تا در مصرف انرژی صرفه جویی شود و از محیط زیست محافظت کند.
دی اکسید وانادیوم (VO2) یک اکسید با تابع تغییر فاز نزدیک به 68 درجه سانتیگراد است.می توان تصور کرد که اگر ماده پودر VO2 با عملکرد تغییر فاز به ماده پایه ترکیب شود و سپس با سایر رنگدانه ها و پرکننده ها مخلوط شود، می توان یک پوشش کنترل دما هوشمند مرکب بر اساس VO2 ایجاد کرد.پس از پوشاندن سطح جسم با این نوع رنگ، هنگامی که دمای داخلی پایین است، نور مادون قرمز می تواند وارد فضای داخلی شود.هنگامی که دما به دمای انتقال فاز بحرانی افزایش می یابد، تغییر فاز رخ می دهد و عبور نور مادون قرمز کاهش می یابد و دمای داخلی به تدریج کاهش می یابد.هنگامی که دما به دمای مشخصی کاهش می یابد، VO2 دچار تغییر فاز معکوس می شود و عبور نور مادون قرمز دوباره افزایش می یابد، بنابراین کنترل هوشمند دما محقق می شود.مشاهده می شود که کلید تهیه روکش های هوشمند کنترل دما، تهیه پودر VO2 با عملکرد تغییر فاز می باشد.
در دمای 68 درجه سانتیگراد، VO2 به سرعت از فاز مونوکلینیک روتیل تحریف شده نیمه هادی، ضد فرومغناطیسی و MoO2 با دمای پایین به فاز چهارضلعی فلزی، پارامغناطیس و روتیلی با دمای بالا تغییر می کند و پیوند کووالانسی VV داخلی تغییر می کند. این یک پیوند فلزی است. با ارائه یک حالت فلزی، اثر هدایت الکترون های آزاد به شدت افزایش می یابد و خواص نوری به طور قابل توجهی تغییر می کند.هنگامی که دما بالاتر از نقطه انتقال فاز است، VO2 در حالت فلزی است، ناحیه نور مرئی شفاف باقی می‌ماند، ناحیه نور مادون قرمز بسیار بازتابنده است، و قسمت نور مادون قرمز تابش خورشیدی در خارج از منزل مسدود می‌شود، و عبور نور نور مادون قرمز کوچک است.هنگامی که نقطه تغییر می کند، VO2 در حالت نیمه هادی قرار می گیرد، و ناحیه از نور مرئی به نور مادون قرمز نسبتاً شفاف است، و به بیشتر تابش خورشیدی (شامل نور مرئی و نور مادون قرمز) اجازه می دهد تا با گذردهی بالا وارد اتاق شود و این تغییر است. برگشت پذیر
برای کاربردهای عملی، دمای انتقال فاز 68 درجه سانتیگراد هنوز خیلی زیاد است.نحوه کاهش دمای انتقال فاز به دمای اتاق مشکلی است که همه به آن اهمیت می دهند.در حال حاضر مستقیم ترین راه برای کاهش دمای انتقال فاز دوپینگ است.
در حال حاضر بیشتر روش های تهیه VO2 دوپینگ دوپینگ واحد است یعنی فقط مولیبدن یا تنگستن دوپ می شود و گزارش های کمی در مورد دوپینگ همزمان دو عنصر وجود دارد.دوپینگ همزمان دو عنصر نه تنها می تواند دمای انتقال فاز را کاهش دهد، بلکه سایر خواص پودر را نیز بهبود می بخشد.