استخدم تقنية المواد الحرارية الملونة لتلوين الحياة

2.4.1 آلية نقل الإلكترون

عندما تتغير درجة الحرارة الخارجية، يحدث انتقال للإلكترونات داخل المادة. تمتص المادة أو تشع طولًا موجيًا معينًا من الضوء، مما يؤدي إلى التغيير القابل للعكس في لون المادة. يتكون هذا النوع من المواد الحرارية التي تمتلك آلية تغيير اللون هذه من كيانات تحاكي المذيبات ومستقبلات الإلكترونات ومانحي الإلكترونات. خذ تغير لون بيسفينول أ ولاكتون الكريستال البنفسجي كمثال.

عندما تتغير درجة الحرارة الخارجية، فإن إعادة التنظيم البنيوي لهذا النوع من المواد الحرارية الكرومية سوف تخضع لتغيير قابل للعكس، مما يؤدي إلى التغيير القابل للعكس للمادة. على سبيل المثال، عند التسخين، فإن إعادة التنظيم البنيوي للمركب الصلب Ni(N, N'-dimethylvinyldiamine) 2(NO2)^] (H2O) سيتغير اللون من الأحمر إلى الأزرق كما هو موضح في الشكل أدناه.

[Ni(N،N'- ثنائي ميثيل فينيل ديامين) 2 (NO2)]

2.4.3 التحويل المتبادل المتوتر

يمكن أن يعزى تغير لون هذا النوع من المواد الحرارية العكسية إلى التحويل المتبادل المتزامن لشكل الكيتون وشكل الإينول. يتم تصنيع هذا النوع من المواد بشكل أساسي من ألدهيد الفينانثرين، والنفثالدهيد، ومشتقات الأورثوهيدروكسي من البنزالدهيد، ونظائرها على التوالي. التحويل المتبادل المتزامن لأنيلين الساليسيلدين هو أشكال كيتونية وأشكال إينولية على التوالي. يوجد توازن في حساسية درجة الحرارة بين الشكلين، كما هو موضح في الشكل أدناه. أنيلين الساليسيلدين هو نوع من المركبات ذات طبيعة قاعدة شيف وعمود فقري كاتيكولي. عندما ترتفع درجة الحرارة، يزداد ثراء البنية الإينولية؛ وعلى العكس من ذلك، عندما تنخفض درجة الحرارة، ينخفض ​​الهيكل الكيتوني. يؤدي تغير درجة الحرارة إلى تغير اللون.

آلية التغير الحراري العكسي في الساليسيلدين أنيلين

2.4.4 الحركة الحرارية للسلاسل الجزيئية

في السنوات الأخيرة، قام الناس بدراسة المواد الحرارية القابلة للعكس عن طريق مشتقات البولي داي أسيتيلين المجمعة بواسطة روابط تساهمية أو تفاعلات عطرية، وعن طريق تعزيز الروابط الهيدروجينية. العديد من مشتقات البولي داي أسيتيلين الحرارية غير قابلة للعكس. مشتقات البولي دايين الحرارية القابلة للعكس والمكونة من طبقات والمجمعة عن طريق التنظيم الذاتي للروابط الهيدروجينية تغير لونها استجابة للتغيرات في الظروف الحرارية المحيطة. عندما تتغير درجة الحرارة الخارجية، فإن الحركة الحرارية للسلسلة الجزيئية ستؤدي إلى تغيير اللون. بالنسبة لمشتقات البولي داي أسيتيلين المصنوعة باستخدام طريقة البلمرة الضوئية، عندما ترتفع درجة الحرارة، سينكمش طول النظام المترافق. تؤدي هذه العملية إلى انتقال طيف الامتصاص من الأزرق إلى البرتقالي. عندما تبرد درجة الحرارة، يعود اللون إلى اللون الأزرق.