जब सूर्य का प्रकाश किसी वस्तु की सतह से टकराता है, तो वस्तु मुख्य रूप से अपनी सतह के तापमान को बढ़ाने के लिए निकट-अवरक्त प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करती है, और निकट-अवरक्त प्रकाश ऊर्जा सूर्य के प्रकाश की कुल ऊर्जा का 50% हिस्सा होती है।गर्मियों में, जब सूरज वस्तु की सतह पर चमकता है, तो सतह का तापमान 70 ~ 80 ℃ तक पहुंच सकता है।इस समय, वस्तु की सतह के तापमान को कम करने के लिए अवरक्त प्रकाश को प्रतिबिंबित करने की आवश्यकता होती है;जब सर्दियों में तापमान कम होता है, तो गर्मी संरक्षण के लिए इन्फ्रारेड लाइट को प्रसारित करने की आवश्यकता होती है।यही है, एक बुद्धिमान तापमान नियंत्रण सामग्री की आवश्यकता होती है जो उच्च तापमान पर अवरक्त प्रकाश को प्रतिबिंबित कर सकती है, लेकिन कम तापमान पर अवरक्त प्रकाश संचारित करती है और एक ही समय में दृश्य प्रकाश संचारित करती है, ताकि ऊर्जा की बचत हो सके और पर्यावरण की रक्षा हो सके।
वैनेडियम डाइऑक्साइड (VO2) 68 डिग्री सेल्सियस के पास चरण परिवर्तन समारोह के साथ एक ऑक्साइड है।यह बोधगम्य है कि यदि चरण परिवर्तन समारोह के साथ VO2 पाउडर सामग्री को आधार सामग्री में मिश्रित किया जाता है, और फिर अन्य रंजक और भराव के साथ मिश्रित किया जाता है, तो VO2 पर आधारित एक समग्र बुद्धिमान तापमान नियंत्रण कोटिंग बनाई जा सकती है।वस्तु की सतह को इस तरह के पेंट से लेपित करने के बाद, जब आंतरिक तापमान कम होता है, तो अवरक्त प्रकाश आंतरिक में प्रवेश कर सकता है;जब तापमान महत्वपूर्ण चरण संक्रमण तापमान तक बढ़ जाता है, तो एक चरण परिवर्तन होता है, और अवरक्त प्रकाश संप्रेषण कम हो जाता है और आंतरिक तापमान धीरे-धीरे कम हो जाता है;जब तापमान एक निश्चित तापमान तक गिर जाता है, VO2 एक रिवर्स चरण परिवर्तन से गुजरता है, और अवरक्त प्रकाश संप्रेषण फिर से बढ़ जाता है, इस प्रकार बुद्धिमान तापमान नियंत्रण का एहसास होता है।यह देखा जा सकता है कि चरण परिवर्तन समारोह के साथ VO2 पाउडर तैयार करने के लिए बुद्धिमान तापमान नियंत्रण कोटिंग्स तैयार करने की कुंजी है।
68 ℃ पर, VO2 तेजी से कम तापमान वाले अर्धचालक, एंटीफेरोमैग्नेटिक और MoO2 जैसे विकृत रूटाइल मोनोक्लिनिक चरण से उच्च तापमान वाले धातु, पैरामैग्नेटिक और रूटाइल टेट्रागोनल चरण में बदल जाता है, और आंतरिक VV सहसंयोजक बंधन परिवर्तन यह एक धातु बंधन है , एक धात्विक अवस्था प्रस्तुत करते हुए, मुक्त इलेक्ट्रॉनों के चालन प्रभाव में तेजी से वृद्धि होती है, और ऑप्टिकल गुण महत्वपूर्ण रूप से बदलते हैं।जब तापमान चरण संक्रमण बिंदु से अधिक होता है, VO2 एक धातु अवस्था में होता है, दृश्य प्रकाश क्षेत्र पारदर्शी रहता है, अवरक्त प्रकाश क्षेत्र अत्यधिक परावर्तक होता है, और सौर विकिरण का अवरक्त प्रकाश भाग बाहर अवरुद्ध होता है, और संप्रेषण अवरक्त प्रकाश छोटा है;जब बिंदु बदलता है, VO2 एक अर्धचालक अवस्था में होता है, और दृश्य प्रकाश से अवरक्त प्रकाश तक का क्षेत्र मध्यम रूप से पारदर्शी होता है, जिससे अधिकांश सौर विकिरण (दृश्य प्रकाश और अवरक्त प्रकाश सहित) उच्च संप्रेषण के साथ कमरे में प्रवेश कर सकते हैं, और यह परिवर्तन है प्रतिवर्ती।
व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए, 68 डिग्री सेल्सियस का चरण संक्रमण तापमान अभी भी बहुत अधिक है।चरण संक्रमण तापमान को कमरे के तापमान में कैसे कम किया जाए, यह एक ऐसी समस्या है जिसकी हर कोई परवाह करता है।वर्तमान में, चरण संक्रमण तापमान को कम करने का सबसे सीधा तरीका डोपिंग है।
वर्तमान में, डोप्ड VO2 तैयार करने की अधिकांश विधियाँ एकात्मक डोपिंग हैं, अर्थात, केवल मोलिब्डेनम या टंगस्टन को डोप किया जाता है, और दो तत्वों के एक साथ डोपिंग पर कुछ रिपोर्टें हैं।एक ही समय में दो तत्वों को न केवल चरण संक्रमण तापमान को कम कर सकता है, बल्कि पाउडर के अन्य गुणों में भी सुधार कर सकता है।