Όταν το ηλιακό φως χτυπά την επιφάνεια ενός αντικειμένου, το αντικείμενο απορροφά κυρίως ενέργεια φωτός κοντά στο υπέρυθρο για να αυξήσει τη θερμοκρασία της επιφάνειάς του και η ενέργεια του φωτός κοντά στο υπέρυθρο αντιπροσωπεύει το 50% της συνολικής ενέργειας του ηλιακού φωτός.Το καλοκαίρι, όταν ο ήλιος λάμπει στην επιφάνεια του αντικειμένου, η θερμοκρασία της επιφάνειας μπορεί να φτάσει τους 70~80℃.Αυτή τη στιγμή, το υπέρυθρο φως πρέπει να ανακλάται για να μειωθεί η θερμοκρασία της επιφάνειας του αντικειμένου.όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλή το χειμώνα, το υπέρυθρο φως πρέπει να μεταδίδεται για διατήρηση της θερμότητας.Δηλαδή, υπάρχει ανάγκη για ένα έξυπνο υλικό ελέγχου θερμοκρασίας που να μπορεί να αντανακλά το υπέρυθρο φως σε υψηλές θερμοκρασίες, αλλά να μεταδίδει υπέρυθρο φως σε χαμηλές θερμοκρασίες και να μεταδίδει το ορατό φως ταυτόχρονα, έτσι ώστε να εξοικονομείται ενέργεια και να προστατεύεται το περιβάλλον.
Το διοξείδιο του βαναδίου (VO2) είναι ένα οξείδιο με συνάρτηση αλλαγής φάσης κοντά στους 68°C.Είναι κατανοητό ότι εάν το υλικό σκόνης VO2 με λειτουργία αλλαγής φάσης ενσωματωθεί στο βασικό υλικό και στη συνέχεια αναμιχθεί με άλλες χρωστικές και πληρωτικά, μπορεί να κατασκευαστεί μια σύνθετη έξυπνη επίστρωση ελέγχου θερμοκρασίας με βάση το VO2.Μετά την επικάλυψη της επιφάνειας του αντικειμένου με αυτό το είδος βαφής, όταν η εσωτερική θερμοκρασία είναι χαμηλή, το υπέρυθρο φως μπορεί να εισέλθει στο εσωτερικό.Όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει στην κρίσιμη θερμοκρασία μετάβασης φάσης, συμβαίνει μια αλλαγή φάσης και η μετάδοση του υπέρυθρου φωτός μειώνεται και η εσωτερική θερμοκρασία μειώνεται σταδιακά.Όταν η θερμοκρασία πέσει σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, το VO2 υφίσταται μια αντίστροφη αλλαγή φάσης και η μετάδοση του υπέρυθρου φωτός αυξάνεται ξανά, πραγματοποιώντας έτσι τον έξυπνο έλεγχο της θερμοκρασίας.Μπορεί να φανεί ότι το κλειδί για την προετοιμασία έξυπνων επιστρώσεων ελέγχου θερμοκρασίας είναι η προετοιμασία σκόνης VO2 με λειτουργία αλλαγής φάσης.
Στους 68℃, το VO2 αλλάζει γρήγορα από μια χαμηλής θερμοκρασίας ημιαγωγός, αντισιδηρομαγνητικός και παραμορφωμένος με MoO2 μονοκλινική φάση ρουτιλίου σε μεταλλική, παραμαγνητική και τετραγωνική φάση ρουτιλίου υψηλής θερμοκρασίας και ο εσωτερικός ομοιοπολικός δεσμός VV αλλάζει Είναι ένας μεταλλικός δεσμός , παρουσιάζοντας μια μεταλλική κατάσταση, η επίδραση αγωγιμότητας των ελεύθερων ηλεκτρονίων ενισχύεται απότομα και οι οπτικές ιδιότητες αλλάζουν σημαντικά.Όταν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη από το σημείο μετάβασης φάσης, το VO2 βρίσκεται σε μεταλλική κατάσταση, η περιοχή του ορατού φωτός παραμένει διαφανής, η περιοχή του υπέρυθρου φωτός είναι εξαιρετικά ανακλαστική και το τμήμα υπέρυθρου φωτός της ηλιακής ακτινοβολίας μπλοκάρεται σε εξωτερικούς χώρους και η μετάδοση του Το υπέρυθρο φως είναι μικρό.Όταν το σημείο αλλάζει, το VO2 βρίσκεται σε κατάσταση ημιαγωγού και η περιοχή από το ορατό φως στο υπέρυθρο φως είναι μέτρια διαφανής, επιτρέποντας στην περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία (συμπεριλαμβανομένου του ορατού φωτός και του υπέρυθρου φωτός) να εισέλθει στο δωμάτιο, με υψηλή διαπερατότητα, και αυτή η αλλαγή είναι αναστρεπτός.
Για πρακτικές εφαρμογές, η θερμοκρασία μετάβασης φάσης των 68°C εξακολουθεί να είναι πολύ υψηλή.Πώς να μειώσετε τη θερμοκρασία μετάβασης φάσης σε θερμοκρασία δωματίου είναι ένα πρόβλημα που ενδιαφέρεται για όλους.Επί του παρόντος, ο πιο άμεσος τρόπος μείωσης της θερμοκρασίας μετάβασης φάσης είναι το ντόπινγκ.
Προς το παρόν, οι περισσότερες από τις μεθόδους παρασκευής ντόπινγκ VO2 είναι ενιαία ντόπινγκ, δηλαδή μόνο μολυβδαίνιο ή βολφράμιο ντοπάρεται και υπάρχουν λίγες αναφορές για ταυτόχρονο ντόπινγκ δύο στοιχείων.Το ντόπινγκ δύο στοιχείων ταυτόχρονα μπορεί όχι μόνο να μειώσει τη θερμοκρασία μετάβασης φάσης, αλλά και να βελτιώσει άλλες ιδιότητες της σκόνης.