Verwenden Sie thermochrome Materialtechnologie Coloring Life

2.4.1 Elektronentransfermechanismus

Wenn sich die Außentemperatur ändert, findet innerhalb der Substanz ein Elektronentransfer statt. Die Substanz absorbiert oder strahlt Licht einer bestimmten Wellenlänge aus, was zu einer reversiblen Änderung der Substanzfarbe führt. Diese Art thermochromer Materialien, die über einen solchen Farbänderungsmechanismus verfügen, bestehen aus lösungsmittelähnlichen Einheiten, Elektronenakzeptoren und Elektronendonatoren. Nehmen wir als Beispiel die Farbänderung von Bisphenol A und Kristallviolettlacton.

Bei einer Änderung der Außentemperatur kommt es bei dieser Art thermochromer Materialien zu einer reversiblen Strukturveränderung, die zu einer reversiblen Veränderung der Substanz führt. Beispielsweise kommt es bei Erwärmung zu einer Strukturveränderung des Feststoffkomplexes Ni(N, N'-Dimethylvinyldiamin) 2(NO2)^] (H2O) ändert sich. Die Farbe ändert sich von Rot zu Blau, wie in der Abbildung unten dargestellt.

［Ni( N，N'- Dimethylvinyldiamin) 2 (NO2) ］

2.4.3 Tautomere Umwandlung

Die Farbänderung dieser Art von reversiblen thermochromen Materialien kann auf die tautomere Umwandlung der Ketonform und der Enolform zurückzuführen sein. Diese Art von Material wird hauptsächlich aus Phenanthrenaldehyd, Naphthaldehyd, Orthohydroxyderivaten von Benzaldehyd und deren jeweiligen Analoga synthetisiert. Die tautomere Umwandlung von Salicylidenanilin führt zu ketonischen bzw. enolischen Formen. Zwischen den beiden Formen besteht ein Gleichgewicht der Temperaturempfindlichkeit, wie in der Abbildung unten gezeigt. Salicylidenanilin ist eine Art Verbindung mit Schiff-Basen-Charakter und einem Catechol-Rückgrat. Wenn die Temperatur steigt, reichert sich die enolische Struktur an; umgekehrt nimmt die ketonische Struktur ab, wenn die Temperatur fällt. Die Temperaturänderung führt zur Farbänderung.

Der Mechanismus der reversiblen Thermochromie in Salicylidenanilin

2.4.4 Thermische Bewegung von Molekülketten

In den letzten Jahren wurden reversible thermochrome Materialien aus Polydiacetylen-Derivaten untersucht, die durch kovalente Bindungen oder aromatische Wechselwirkungen und durch verstärkte Wasserstoffbrücken zusammengesetzt wurden. Viele thermochrome Polydiacetylen-Derivate sind irreversibel. Mehrschichtige, reversible thermochrome Polydiin-Derivate, die durch Selbstorganisation von Wasserstoffbrücken zusammengesetzt werden, verändern ihren Farbton als Reaktion auf Veränderungen der thermischen Umgebungsbedingungen. Wenn sich die Außentemperatur ändert, löst die thermische Bewegung der Molekülkette die Farbänderung aus. Bei Polydiacetylen-Derivaten, die mithilfe der Photopolymerisationsmethode hergestellt werden, zieht sich die Länge des konjugierten Systems bei steigender Temperatur zusammen. Dieser Prozess führt zu einer Änderung des Absorptionsspektrums von Blau nach Orange. Wenn die Temperatur sinkt, wird die Farbe wieder blau.