光致變色的材料

世界正因?yàn)橛辛祟伾骞馐钫驗(yàn)橛辛祟伾兊枚嘧硕嗖剩@一切都來(lái)自于大自然

的饋贈(zèng)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(lái)表現(xiàn)顏色、應(yīng)用顏色，其中變色材料的研制和應(yīng)用給我們帶來(lái)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(gè)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(zhǎng)的光照射時(shí)，可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)得到產(chǎn)物B，A和B的顏色（即對(duì)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(fù)到原來(lái)的形式A。光致變色是一種可逆的化學(xué)反應(yīng)，這是一個(gè)重要的判斷標(biāo)準(zhǔn)。在光作用下發(fā)生的不可逆反應(yīng)，也可導(dǎo)致顏色的變化，只屬于一般的光化學(xué)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(bào)道，但直至1956年Hirshberg提出光致變色材料應(yīng)用于光記錄存儲(chǔ)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(guò)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(zhuǎn)，變成無(wú)色狀態(tài)。目前，對(duì)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(guān)的雜環(huán)化合物上，同時(shí)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(guó)家是美國(guó)、日本、法國(guó)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(yáng)眼鏡片，國(guó)內(nèi)在變色眼鏡方面已開始應(yīng)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(shù)和光控裝置中很有應(yīng)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(biāo)牌和建筑物等的各種標(biāo)示、圖案，在光照下會(huì)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(hù)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(gè)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(lái)，將光致變色材料用于光信息存儲(chǔ)、光調(diào)控、光開關(guān)、光學(xué)器件材料、光信息基因材料、修飾基因芯片材料等領(lǐng)域受到全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。我國(guó)研究者利用新型熱穩(wěn)定螺?嗪類材料進(jìn)行可擦除高密度光學(xué)信息存儲(chǔ)研究方面取得新進(jìn)展。他們?cè)O(shè)計(jì)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(chǔ)表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，而且可以進(jìn)行信息的反復(fù)寫入和擦除，并可應(yīng)用于基于雙光子技術(shù)的多層三維高密度光學(xué)信息存儲(chǔ)，表現(xiàn)出很強(qiáng)的應(yīng)用前景。

人類離不開光，同時(shí)也離不開色彩