Vad är Photochromism?

October 18

Photochromism är en reversibel förändring av färg, särskilt en process som beskriver en färgförändring i närvaro av ultraviolett (UV), synlig och infraröd (IR) ljus. Detta fenomen är allmänt sett i övergångs linser, som är de typer av glasögonlinser som vänder mörkt utomhus solljus och blir tydliga i inomhusbelysning. En fotokrom utställningar ämne färgförändring under närvaro av vissa typer av ljus, till exempel UV solljus som aktiverar övergångs linser. Fenomenet uppstår på grund av absorptionsegenskaperna hos molekylärt material som svar på våglängdsstrålning. Olika material kan svara med sin egen karakteristiska transmissionsspektra som trans i närvaro av ljusvariationer.

En korrekt förståelse av fenomenet upptäcktes först av tyska judiska organisk kemist Dr Willi Marckwald (1864-1950), som också gick under namnet Willy Markwald, 1899 och märkt phototropy till 1950-talet. Han är också krediteras med upptäckten av Radium F, en isotop av Pierre och Marie Curies polonium, under sin tid vid universitetet i Berlin. Även fotokrom fenomenet hade observerats av andra så tidigt som 1867, Marckwald bestäms det sakligt i sin studie av beteendet hos benso-1-naphthyrodine och tetrakloro-1,2-keto-naftalenon under lätt.

Enkelt uttryckt, en kemisk förening exponeras för ljus förvandlas till en annan kemisk förening. I frånvaro av ljus, omvandlar den tillbaka till den ursprungliga föreningen. Dessa är märkta framåt och bakåt reaktioner.

Färgskiftningar kan förekomma i organiska och artificiella föreningar och också ske i naturen. Reversibilitet är ett centralt kriterium för att namnge denna process, även om irreversibel fotokromism kan uppstå om materialet genomgår en permanent färgförändring med exponering för ultraviolett strålning. Detta är dock faller inom ramen för fotokemi.

Många fotokromatiska molekyler kategoriseras i flera klasser; Dessa kan omfatta spiropyrans, diarylethenes och fotokromatiska kinoner, bland annat. Oorganiska photochromics kan omfatta silver, silverklorid och zink halogenider. Silverklorid är föreningen typiskt används vid framställning av fotokromatiska linser.

Andra tillämpningar av fotokromism finns i supra-molar kemi, för att indikera molekylära övergångar genom att observera karakteristiska fotokromatiska skift. Tredimensionell optisk datalagring sysselsätter fotokromism för att skapa minnesskivor som kan hålla en terabyte data eller väsentligen 1.000 gigabyte. Många produkter använder denna förändring för att skapa attraktiva funktioner för leksaker, textilier och kosmetika.

Observation av fotokroma band i vissa delar av det ljusspektrum medger icke-destruktiv kontroll av ljusrelaterade processer och övergångar. Nanoteknologi åberopar fotokromism vid produktion av tunna filmer. Effekten kan korrelera med färgsättning svar på ytan av en film, som kan användas i valfritt antal optiska eller materialtunnfilmstillämpningar; till exempel, använder innefatta produktion av halvledare, filter och andra tekniska ytbehandlingar.

Vanligtvis är fotokromatiska system baserade på unimolekylär reaktioner som sker mellan två stater med särskilt annorlunda absorptionsspektra. Processen är ofta en reversibel förskjutning av värmestrålning, eller värme, liksom synliga spektralområdet ljus. Tillämpa detta fenomen till konsumentprodukter samt industriteknik innebär att knyta dessa naturliga molekylära förändringar önskvärda ljus transmissioner och absorption för en mängd önskvärda effekter. Energibandteknik av produkter och teknologier har ökat avsevärt genom dessa färgkänsliga modifieringar mellan ljus, material och element.