जब सूर्य का प्रकाश किसी वस्तु की सतह से टकराता है, तो वस्तु मुख्य रूप से अपने 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% होती है। गर्मियों में, जब सूर्य 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 अवरक्त प्रकाश प्रसारित करने की आवश्यकता होती है। अर्थात्, एक बुद्धिमान तापमान नियंत्रण सामग्री की आवश्यकता है जो उच्च तापमान पर अवरक्त प्रकाश को प्रतिबिंबित कर सके, लेकिन कम तापमान पर अवरक्त प्रकाश संचारित कर सके और एक ही समय में दृश्य प्रकाश संचारित कर सके, ताकि ऊर्जा बचाई जा सके और पर्यावरण की रक्षा की जा सके।
वैनेडियम डाइऑक्साइड (VO2) 68°C के करीब चरण परिवर्तन कार्य वाला एक ऑक्साइड है। यह कल्पना की जा सकती है कि यदि चरण परिवर्तन फ़ंक्शन के साथ VO2 पाउडर सामग्री को आधार सामग्री में मिश्रित किया जाता है, और फिर अन्य पिगमेंट और फिलर्स के साथ मिलाया जाता है, तो VO2 पर आधारित एक समग्र बुद्धिमान तापमान नियंत्रण कोटिंग बनाई जा सकती है। वस्तु की सतह को इस प्रकार 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, तो VO2 एक रिवर्स चरण परिवर्तन से गुजरता है, और अवरक्त प्रकाश संप्रेषण फिर से बढ़ जाता है, जिससे बुद्धिमान तापमान नियंत्रण का एहसास होता है। यह देखा जा सकता है कि बुद्धिमान तापमान नियंत्रण कोटिंग्स तैयार करने की कुंजी चरण परिवर्तन फ़ंक्शन के साथ VO2 पाउडर तैयार करना है।
68 ℃ पर, VO2 तेजी से कम तापमान वाले अर्धचालक, एंटीफेरोमैग्नेटिक और MoO2 जैसे विकृत रूटाइल मोनोक्लिनिक चरण से उच्च तापमान वाले धात्विक, पैरामैग्नेटिक और रूटाइल टेट्रागोनल चरण में बदल जाता है, और आंतरिक VV सहसंयोजक बंधन बदल जाता है। यह एक धातु बंधन है , एक धात्विक अवस्था प्रस्तुत करते हुए, मुक्त इलेक्ट्रॉनों का चालन प्रभाव तेजी से बढ़ जाता है, और ऑप्टिकल गुण महत्वपूर्ण रूप से बदल जाते हैं। जब तापमान चरण संक्रमण बिंदु से अधिक होता है, तो VO2 धात्विक 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 हो जाता है, और संप्रेषण अवरक्त प्रकाश छोटा है; जब बिंदु बदलता है, तो VO2 अर्धचालक अवस्था में होता है, और दृश्य प्रकाश से अवरक्त प्रकाश तक का क्षेत्र मध्यम 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 होता है प्रतिवर्ती.
व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए, 68°C का चरण संक्रमण तापमान अभी भी बहुत अधिक है। चरण संक्रमण तापमान को कमरे के तापमान तक कैसे कम किया जाए यह एक ऐसी समस्या है जिसकी चिंता हर किसी को होती 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 की एक साथ डोपिंग पर कुछ रिपोर्टें हैं। एक ही समय में दो तत्वों को डोपिंग करने से न केवल चरण संक्रमण तापमान कम हो सकता है, बल्कि पाउडर के अन्य गुणों में भी सुधार हो सकता है।