Svatko s debelim zidovima od opeke ili kamena vjerojatno je primijetio da njihov dom treba dugo zagrijavati ili hladiti tijekom dana. To je zato što su arhitekti godinama koristili materijale velike mase, koji usporavaju protok temperature, kao sredstvo za izgradnju pasivnih, ekološki prihvatljivih zgrada. Iako ovi materijali dobro djeluju na reguliranje kolebanja temperature, oni mogu biti skupi, zahtijevati dodatnu strukturu i pojesti zgradu kvadratne slike. Srećom, znanstvenici naporno rade na razvoju iste tehnologije, ali na mikroskopskom nivou, u obliku materijali za fazne promjene.
Osnovna ideja pasivnih zgrada i toplinske mase su građevinski materijali s velikom masom (voda, kamen ili beton) tijekom dana skupljajte i čuvajte toplinu, a zatim je polako oslobađajte kao temperaturu Kapi. Idealno je da se ova tehnika dizajniranja koristi u klimatskim klimama koje imaju ekstremna kolebanja temperature iz dana u noć ili sezone u sezonu. Termička masa pomaže učinkovitosti zgrade, smanjuje potrebu za opremom za grijanje i hlađenje - i to bez ikakvih pokretnih dijelova.
Materijali za izmjenu faza (PCM) daju toplinsku masu, ali u mnogo manjem opsegu. PCM-ovi djeluju topljenjem i očvršćivanjem na određenoj temperaturi - toplina se apsorbira u čvrstom stanju, i kada materijal doseže unaprijed određenu temperaturu, mijenja se u tekućinu i oslobađa skladištenu energiju (toplinu). Kad temperatura padne ispod unaprijed određenog stupnja, PCM se ponovno učvrsti i postupak se ponavlja. Najčešći PCM dolaze u obliku parafina, masnih kiselina i hidrata soli, svaki sa svojim prednostima i nedostacima. Većina PCM-ova mora se zatvoriti u spremnik kako bi se spriječilo isparavanje i apsorpcija.
Postoji nekoliko sektora u građevinskoj industriji koji žele ugraditi PCM-ove u svoje materijale i proizvode - neki primjeri toga uključuju suhozid, prozore, beton i izolaciju. Na primjer, kada su PCM-ovi ugrađeni u suhozid, cijela zgrada može pohraniti energiju, a ne samo vanjske zidove (gdje se obično koristi zidanje). Svi zidovi obloženi suhozidom ugrađenim u PCM mogu apsorbirati i oslobađati toplinu tijekom cijelog sata za održavanje unaprijed određene i željene temperature. Korištenjem suhozida ugrađenog u PCM-ove kao toplinske mase, umjesto zidanja ili betona, zgrada dobiva kvadrat snimke koje se obično gube na debelim zidovima i trebaju manje strukturalne potpore, što može postati vrlo skup.
Mnogi PCM materijali prolaze testiranje jer je vrlo teško precizno prilagoditi svaki proizvod kako bi bio primjenjiv u različitim klimama i željenim temperaturnim rasponima. Međutim, mnogi se proizvodi iz PCM-a već integriraju u građevinsku industriju u Europi, a viđeni su nedavno kao i prošle godine u nekim stavkama Solar Decathlon. Čini se poput tako inovativne, a opet jednostavne ideje i nestrpljivi smo vidjeti kako se razvija u građevinskoj industriji.