光致變色的材料

世界正因為有了顏色而五光十色，生活正因為有了顏色而變得多姿多彩，這一切都來自于大自然

的饋贈和人類的聰明才智。隨著科技一日千里，人類已經(jīng)能用多種方式來表現(xiàn)顏色、應用顏色，其中變色材料的研制和應用給我們帶來耳目一新的“多彩”生活。

　　在外界激發(fā)源的作用下，一種物質(zhì)或一個體系發(fā)生顏色明顯變化的現(xiàn)象稱為變色性。光致變色是指一種化合物A受到一定波長的光照射時，可發(fā)生光化學反應得到產(chǎn)物B，A和B的顏色（即對光的吸收）明顯不同。B在另外一束光的照射下或經(jīng)加熱又可恢復到原來的形式A。光致變色是一種可逆的化學反應，這是一個重要的判斷標準。在光作用下發(fā)生的不可逆反應，也可導致顏色的變化，只屬于一般的光化學范疇，而不屬于光致變色范疇。

　　光致變色的材料早在1867年就有所報道，但直至1956年Hirshberg提出光致變色材料應用于光記錄存儲的可能性之后，才引起了廣泛的注意。光致變色現(xiàn)象指的是化合物在受光照射后，其吸收光譜發(fā)生改變的可逆過程，具有這種性質(zhì)的物質(zhì)稱為光致變色材料或光致變色色素。人們最熟知的就是通常感光照相使用的鹵化銀體系，分散在玻璃或膠片中的銀微晶在紫外光照下成黑色，但在黑暗下加熱又逆轉，變成無色狀態(tài)。目前，對光致變色的研究大都集中在二芳基乙烯、俘精酸酐、螺吡喃、螺嗪、偶氮類以及相關的雜環(huán)化合物上，同時也在繼續(xù)探索和發(fā)現(xiàn)新的光致變色體系。研究光致變色材料最多的國家是美國、日本、法國等，日本在民用行業(yè)上開發(fā)比較早。

　　將光致變色色素加入透明樹脂中，制成光變色材料，可以用于太陽眼鏡片，國內(nèi)在變色眼鏡方面已開始應用。將光致變色色素與高聚物連接在一起，可以制成具有光變色性能的材料，在光電技術和光控裝置中很有應用前景。用光致變色材料的涂料可以制作成各種日用品、服裝、玩具、裝飾品、童車或涂布到內(nèi)外墻上、公路標牌和建筑物等的各種標示、圖案，在光照下會呈現(xiàn)出色彩豐富、艷麗的圖案或花紋，美化人們的生活及環(huán)境；可以做成透明塑料薄膜，貼到或嵌入汽車玻璃或窗玻璃上，日光照射馬上變色，使日光不刺眼，保護視力，保證安全，并可起到調(diào)節(jié)室內(nèi)和汽車內(nèi)溫度的作用；還可以溶人或混入塑料薄膜中，用作農(nóng)業(yè)大棚農(nóng)膜，增加農(nóng)產(chǎn)品、蔬菜、水果等的產(chǎn)量。另一個重要的用途是用作軍事上的隱蔽材料，例如軍事人員的服裝和戰(zhàn)斗武器的外罩等。

　　近年來，將光致變色材料用于光信息存儲、光調(diào)控、光開關、光學器件材料、光信息基因材料、修飾基因芯片材料等領域受到全球范圍內(nèi)的廣泛關注。我國研究者利用新型熱穩(wěn)定螺?嗪類材料進行可擦除高密度光學信息存儲研究方面取得新進展。他們設計合成了一種具有良好開環(huán)體熱穩(wěn)定性的新型螺?嗪分子SOFC。這類新型光致變色材料用于信息存儲表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，而且可以進行信息的反復寫入和擦除，并可應用于基于雙光子技術的多層三維高密度光學信息存儲，表現(xiàn)出很強的應用前景。

人類離不開光，同時也離不開色彩