Ikviens, kam ir biezas ķieģeļu vai akmens sienas, droši vien ir pamanījis, ka viņu mājām nepieciešams ilgs laiks, lai dienas laikā sildītu vai atdzesētu. Tas ir tāpēc, ka arhitekti gadiem ilgi ir izmantojuši augstas masas materiālus, kas palēnina temperatūras plūsmu, lai veidotu pasīvas, videi draudzīgas ēkas. Kaut arī šie materiāli labi darbojas, regulējot temperatūras svārstības, tie var būt dārgi, tiem ir nepieciešama papildu struktūra un tie var sagādāt lielākus kvadrātveida kadrus. Par laimi, zinātnieki ir smagi strādājuši pie tās pašas tehnoloģijas izstrādes, bet mikroskopiskā līmenī - fāzes maiņas materiāli.
Pasīvo ēku un siltummasas pamatideja ir celtniecības materiāli ar lielu masu (ūdens, akmens vai betonu) savāc un uzglabā siltumu visas dienas garumā, un pēc tam to lēnām atbrīvo kā temperatūru pilieni. Ideālā gadījumā šo projektēšanas paņēmienu izmanto klimatā, kurā ir ārkārtīgas temperatūras svārstības no dienas uz nakti vai no sezonas uz sezonu. Siltummasa palielina ēkas efektivitāti, samazina nepieciešamību pēc apkures un dzesēšanas iekārtām - un tas tiek darīts bez kustīgām detaļām.
Fāžu maiņas materiāli (PCM) nodrošina termisko masu, bet daudz mazākā mērogā. PCM darbojas, izkausējot un sacietējot noteiktā temperatūrā - siltums tiek absorbēts cietā stāvoklī un kad materiāls sasniedz iepriekš noteiktu temperatūru, tas mainās uz šķidrumu un atbrīvo uzkrāto enerģiju (siltumu). Kad temperatūra nokrītas zem iepriekš noteiktas pakāpes, PCM atkārtoti sacietē un process atkārtojas. Visizplatītākie PCM ir parafīna, taukskābju un sāls hidrātu veidā, katram ir savas priekšrocības un trūkumi. Lielākajai daļai PCM jābūt iekapsulētām, lai tās varētu uzglabāt un novērstu iztvaikošanu un absorbciju.
Ir vairākas būvniecības nozares, kas vēlas iestrādāt PCM savos materiālos un izstrādājumos - daži piemēri ir drywall, logi, betons un izolācija. Piemēram, ja PCM ir iestrādāti drywall, visa ēka ir spējīga uzglabāt enerģiju, nevis tikai ārējās sienas (kur parasti tiek izmantots mūris). Visas sienas, kas apšūtas ar iegremdētu PCM ģipškartonu, visu diennakti spēj absorbēt un atbrīvot siltumu, lai uzturētu iepriekš noteiktu un vēlamo temperatūru. Izmantojot mūra vai betona vietā kā siltummasu, izmantojot PCM iestrādātu drywall, ēka iegūst kvadrātu kadrus, kas parasti būtu pazaudēti biezās sienās un kuriem vajadzīgs mazāks struktūras atbalsts, kas var ļoti iegūt dārgi.
Daudzi PCM materiāli tiek pārbaudīti, jo ir ļoti grūti precīzi noregulēt katru produktu tā, lai tas būtu piemērots dažādiem klimatiskajiem apstākļiem un vēlamajiem temperatūras diapazoniem. Tomēr daudzi PCM produkti jau tiek integrēti būvniecības nozarē Eiropā, un dažos no Saules Decathlon ierakstiem tie bija redzami tikpat nesen kā pagājušajā gadā. Tā šķiet tik novatoriska, taču vienkārša ideja, un mēs ar nepacietību vēlamies redzēt, kā tā attīstās būvniecības nozarē.