更新时间:2022-01-11 20:53
在外界激发源的作用下,一种物质或一个体系发生颜色明显变化的现象称为变色性。光致变色是指一种化合物A受到一定波长的光照射时,可发生光化学反应得到产物B,A和B的颜色(即对光的吸收)明显不同。B在另外一束光的照射下或经加热又可恢复到原来的形式A。光致变色是一种可逆的化学反应,这是一个重要的判断标准。在光作用下发生的不可逆反应,也可导致颜色的变化,只属于一般的光化学范畴,而不属于光致变色范畴。
光致变色的材料早在1867年就有所报道,但直至1956年Hirshberg提出光致变色材料应用于光记录存储的可能性之后,才引起了广泛的注意。光致变色现象指的是化合物在受光照射后,其吸收光谱发生改变的可逆过程,具有这种性质的物质称为光致变色材料或光致变色色素。人们最熟知的就是通常感光照相使用的卤化银体系,分散在玻璃或胶片中的银微晶在紫外光照下成黑色,但在黑暗下加热又逆转,变成无色状态。
对光致变色的研究大都集中在二芳基乙烯、俘精酸酐、螺吡喃、螺嗪、偶氮类以及相关的杂环化合物上,同时也在继续探索和发现新的光致变色体系。研究光致变色材料最多的国家是美国、日本、法国等,日本在民用行业上开发比较早。 将光致变色色素加入透明树脂中,制成光变色材料,可以用于太阳眼镜片,国内在变色眼镜方面已开始应用。将光致变色色素与高聚物连接在一起,可以制成具有光变色性能的材料,在光电技术和光控装置中很有应用前景。用光致变色材料的涂料可以制作成各种日用品、服装、玩具、装饰品、童车或涂布到内外墙上、公路标牌和建筑物等的各种标示、图案,在光照下会呈现出色彩丰富、艳丽的图案或花纹,美化人们的生活及环境;可以做成透明塑料薄膜,贴到或嵌入汽车玻璃或窗玻璃上,日光照射马上变色,使日光不刺眼,保护视力,保证安全,并可起到调节室内和汽车内温度的作用;还可以溶人或混入塑料薄膜中,用作农业大棚农膜,增加农产品、蔬菜、水果等的产量。另一个重要的用途是用作军事上的隐蔽材料,例如军事人员的服装和战斗武器的外罩等。
将光致变色材料用于光信息存储、光调控、光开关、光学器件材料、光信息基因材料、修饰基因芯片材料等领域受到全球范围内的广泛关注。我国研究者利用新型热稳定螺?嗪类材料进行可擦除高密度光学信息存储研究方面取得新进展。他们设计合成了一种具有良好开环体热稳定性的新型螺?嗪分子SOFC。这类新型光致变色材料用于信息存储表现出良好的稳定性,而且可以进行信息的反复写入和擦除,并可应用于基于双光子技术的多层三维高密度光学信息存储,表现出很强的应用前景。