15 Agustus 2024
Gunakan Teknologi Bahan Photochromic Coloring World
Beranda > Teknologi Pergeseran Warna > Fotokromik
Contoh Bahan Fotokromik
Seni dan Kerajinan
Dosimetri UV
Materi Pendidikan
Kacamata
Fashion dan Aksesoris
Peralatan Kesehatan dan Keselamatan
Alat kesehatan
Seni Kuku
Barang Baru
Barang Promosi
Alat Pelindung Diri
Keamanan-Pencetakan
Bahan Pigmen Fotokromik
cb-11 hitam
cb-09 biru
coklat cb-05
kopi cc-10
ungu tua cdp-04
hijau cg-07
langit biru csb-08
ungu cv-12
kuning cy-14
merah cr-01
abu-abu cg-06
oranye co-13
oranye-merah cor-03
merah muda cp-02
ungu cp-15
kb-01 merah
coklat kb-04
hitam kb-06
kopi kc-03
ungu tua kdr-07
biru ub-13
udr-14 merah tua
setuju ug-04
abu-abu ug-10
ungu tua cdp-04
oranye uo-18
ungu up-19
kuning uy-01
viulet uv-12
usb-17 biru langit
kuning-merah uvyr-10
kuning-hijau uvyg-17
merah-ungu uvrp-19
ungu-oranye uvpo-11
merah muda-ungu uvpp-14
oranye-ungu uvop-16
magenta-ungu uvmp-12
abu-abu-ungu uvgp-13
kopi hijau uvgc-01
hijau-biru uvgb-18
Sudah lebih dari 100 tahun sejak ditemukannya fotokromisme organik. Kedaruratan fotokromisme organik yang sesungguhnya dapat ditelusuri kembali ke tahun 1980-an ketika orang-orang menemukan senyawa seperti benzopiran dan spirooksazin yang memiliki fungsi ketahanan terhadap kelelahan yang lebih baik. Saat ini, penelitian senyawa fotokromik terutama difokuskan pada senyawa heterosiklik terkait seperti spirooksazin, spiropiran, diariletena, anhidrida asam kaptodatif.
Bagaimana bahan fotokromik bekerja?
Istilah ini merujuk pada senyawa (A) yang menghasilkan produk (B) saat mengalami reaksi fotokimia tertentu. Proses tersebut terjadi jika A terkena cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Selama proses ini, terjadi perubahan yang nyata pada spektrum serapan A karena adanya perubahan konfigurasi dan struktur elektronik. Namun, saat terkena media termal dan panjang gelombang cahaya lain yang berbeda, A dapat kembali ke bentuk aslinya.
Jenis Senyawa Fotokromik Organik
Ada banyak jenis bahan fotokromik organik dengan mekanisme reaksi yang berbeda-beda.
①Reaksi sikloadisi, meliputi diariletena dan anhidrida asam kaptodatif;
②Reaksi oksidasi-reduksi, meliputi tiazin dan senyawa aromatik polisiklik;
③Isomerisasi cis-trans, meliputi senyawa azo dan pewarna naftopiran;
④Tautomerisasi transfer elektron, meliputi turunan anilin salisilidena;
⑤Pemutusan ikatan homolitik, meliputi heksafenilbiimidazol;
⑥Pemutusan ikatan heterolitik, meliputi spirooxazine dan spiropyran.
Berikut adalah beberapa senyawa fotokromik organik.
1. Spiropiran
Spiropiran merupakan salah satu jenis senyawa fotokromik organik yang telah banyak diteliti dan diteliti secara luas.
Perubahan warna spiropyrans adalah untuk menghasilkan senyawa cincin terbuka dengan struktur terkonjugasi. Selama proses ini, reaksi sikloreversi intramolekuler akan terjadi melalui pembelahan ikatan heterolitik.
Reaksi perubahan warna adalah:
Untuk spiropiran, panjang gelombang serapan maksimum bentuk cincin terbuka umumnya kurang dari 600 nm. Mudah teroksidasi dan terdegradasi dengan ketahanan lelah yang buruk. Memiliki sifat fotokromik yang baik. Ada beberapa metode untuk mensintesis senyawa spiropiran. Tingkat hasil dapat mencapai lebih dari 90%.
2. Spirooxazin
Spirooxazine adalah sejenis senyawa dengan kinerja fotokromik yang baik. Senyawa ini dikembangkan berdasarkan spiropyran pada tahun 1970-an.
Zat ini sangat menjanjikan untuk memasuki bidang material fotokromik, karena memiliki ketahanan lelah yang baik, sifat kimia yang stabil, dan respons yang cepat. Perubahan warnanya mirip dengan spiropiran, yang dapat dijelaskan sebagai berikut:
Ini adalah jenis senyawa fotokromik organik dengan stabilitas cahaya yang kuat dan ketahanan terhadap kelelahan.
Baru-baru ini, ada beberapa senyawa spirooxazine yang diproduksi oleh Chung2Chun Lee et al. menggunakan sintesis gelombang mikro.
Tingkat hasil dari metode ini tidak tinggi, hanya sekitar 40%. Namun, dalam waktu puluhan menit, metode ini dapat menghasilkan hasil yang sama dengan metode tradisional yang memerlukan waktu beberapa jam untuk menghasilkannya. Dibandingkan dengan metode tradisional, metode ini telah meningkatkan efisiensi secara signifikan.
3 Kromena
Kromena memiliki fotostabilitas yang baik, laju dekolorisasi, dan respons cahaya yang baik. Ini adalah jenis senyawa benzopiran yang telah diteliti secara ekstensif. Reaksi perubahan warnanya adalah sebagai berikut:
4 Fulgida
Fulgida dapat menghasilkan fenomena fotokromik dengan menjalani tautomerisme valensi untuk memicu sikloreversi intramolekuler. Secara kolektif, ini mengacu pada anhidrida dialky lidenemalonat tersubstitusi. Perubahan warnanya adalah sebagai berikut:
Fulgida merupakan bahan penyimpanan data optik yang baik dan dapat dihapus. Fulgida dapat ditulis ulang lebih dari sepuluh ribu kali. Fulgida memiliki ketahanan lelah yang baik, masa penyimpanan yang lama, stabilitas termal dan foto yang baik. Kami mengamati bahwa pada beberapa fulgida tersubstitusi fenil dalam bentuk kristal, larutan, gelas, dan polimer, terdapat fotokromisme. Terdapat pula beberapa efek solvatokromik yang nyata. Saat ini, fulgida tersubstitusi furan merupakan yang paling banyak diteliti secara mendalam dan ekstensif.
5 Senyawa Azo
Fotokromisme senyawa azo dihasilkan melalui reaksi isomerisasi cis-trans dari ikatan tersebut. Perubahan warnanya adalah sebagai berikut:
Sangat penting untuk mempelajari dan merancang senyawa azo baru. Senyawa azo memiliki pembacaan informasi yang tidak merusak dan kepadatan penyimpanan yang sangat tinggi. Inilah kelebihannya. Senyawa ini merupakan jenis baru bahan penyimpanan informasi. Senyawa ini juga memiliki kekurangan, yaitu, stabilitas termalnya buruk dan ada sedikit perubahan dalam spektrum penyerapan sebelum dan sesudah perubahan warna.
6 Diariletena
Diariletilena juga dapat menghasilkan sikloreversi reversibel serta reaksi isomerisasi cis-trans. Dihidrofenantrena yang dihasilkan oleh siklisasi mudah meregenerasi fenantrena karena oksidasi dan dehidrogenasi. Diariletilena adalah sejenis senyawa fotokromik yang ditemukan relatif awal. Senyawa ini dihasilkan berdasarkan isomerisasi cis-trans. Perubahan warnanya adalah sebagai berikut:
Diarylethene telah banyak mendapat perhatian dari para peneliti. Senyawa ini memiliki beberapa keunggulan yang tidak dimiliki senyawa fotokromik lainnya, seperti spirooxazine, spiropyranes, azobenzenes. Senyawa ini memiliki waktu respons yang cepat, ketahanan terhadap kelelahan, dan stabilitas termal yang unggul.
7 Turunan Anil
Anil dan turunannya merupakan sejenis senyawa fotokromik. Senyawa-senyawa tersebut pertama-tama mengalami reaksi pemindahan hidrogen dan kemudian mengalami perubahan konformasi. Senyawa-senyawa tersebut mengalami reaksi dua tahap. Reaksi perubahan warnanya adalah:
8 Polisiklik Kuinon
Kuinon polisiklik merupakan sejenis senyawa. Saat terkena sinar ultraviolet, senyawa ini menunjukkan fotokromisme melalui reaksi migrasi alkoksi. Reaksi perubahan warnanya adalah:
Bahan fotokromik berbasis antrakuinon merupakan jenis bahan fungsional baru. Bahan ini memiliki beberapa karakteristik. Salah satu karakteristik penting adalah reaksi ana'transnya dapat diabaikan karena hampir tidak mengalami reaksi dekolorisasi pada suhu ruangan. Karakteristik terpenting adalah, dengan transformasi reversibel yang tinggi, bahan ini dapat melakukan transformasi reversibel sebanyak 500 kali tanpa merusak bahan.
9 Violog
Viologens, yaitu garam N, N-dialkil-4,4′-bipiridinium. Proses fotokromik dari proses fotokromik juga termasuk reaksi perisiklik. Perubahan warnanya adalah sebagai berikut:
Senyawa viologen merupakan jenis organik khusus. Melalui metode fotokimia, elektrokimia, dan kimia, senyawa ini dapat menghasilkan reaksi redoks. Selama reaksi, senyawa ini menunjukkan perubahan warna yang nyata. Senyawa jenis ini memiliki sifat redoks yang sangat baik.
10 Spirooxazine untuk Material Fotokromik Organik Baru
Bahan fotokromik berbasis spirooxazine memiliki mekanisme perubahan warna yang mirip dengan spiropyrans. Bahan ini merupakan jenis bahan baru. Bahan ini memiliki sifat yang baik. Dalam situasi umum, saat terkena sinar ultraviolet, ikatan tunggal antara atom oksigen dan atom spirokarbon akan putus. Oleh karena itu, molekul tersebut berubah dari bentuk cincin tertutup menjadi struktur planar merosianin cincin terbuka (disebut sebagai PMC). Setelah itu, kita dapat mengamati penyerapan di daerah tampak dan sistem terkonjugasi yang besar terbentuk. Atom spirokarbon membagi molekul menjadi cincin spiro-naphthoxazine dan dua cincin indoline yang hampir tegak lurus. Bentuk stabil spirooxazine adalah struktur cincin tertutup yang tidak berwarna (disebut sebagai SP). Cincin-cincin ini tidak terkonjugasi dan oleh karena itu kita tidak dapat mengamati penyerapan di daerah tampak. PMC dengan cepat kembali ke bentuk SP setelah sumber cahaya UV dihilangkan. Demo seperti di bawah ini:
Aplikasi Bahan Fotokromik
(1) Elemen Penyimpanan Informasi
Senyawa fotokromik dapat mengalami perubahan warna siklik di bawah panjang gelombang dan intensitas cahaya yang berbeda. Senyawa ini dapat menyimpan dan menghapus informasi selama diproduksi menjadi komponen penyimpanan memori komputer. Komponen ini dapat menghapus atau menulis informasi dengan cepat. Senyawa ini memiliki ketahanan terhadap kelelahan suara dengan kepadatan informasi terekam yang tak terbayangkan.
Ini adalah orientasi pengembangan baru untuk jenis baru bahan penyimpanan memori.
(2) Bahan untuk dekorasi dan kemasan pelindung
Senyawa fotokromik dapat berfungsi sebagai produk ornamen. Senyawa ini dapat digunakan pada kertas dinding, kaus, karya seni yang dipernis, dan cat kuku.
Untuk memastikan keamanan dan perlindungan terhadap radiasi matahari, kami dapat memadukannya ke dalam kaca depan kendaraan dan pesawat terbang, pelapisan kaca dinamis untuk keperluan arsitektur, dan film pengemasan. Kami dapat menambahkan senyawa ini ke dalam agen tambahan yang digunakan dalam pelapis, menghasilkan tinta yang dapat dicetak di layar, formulasi pelapis, tinta, dan pengencer, pengikat yang umum. Proses ini dapat memenuhi berbagai kebutuhan pelanggan.
(3) Fotografi rekaman holografik yang berkembang sendiri
Ini adalah teknik fotografi kering baru yang berkembang sendiri. Teknik ini memanfaatkan fotosensitivitas bahan fotokromik untuk menghasilkan teknik fotografi ini. Ada zat fotokromik (seperti spiropiran, fulgida, dll.). Kita dapat melapisi lapisan tipis zat tersebut pada substrat pendukung seperti film transparan. Zat tersebut hanya bereaksi terhadap cahaya ultraviolet tetapi tidak bereaksi terhadap cahaya tampak. Proses tersebut dapat membentuk gambar berwarna. Metode pencitraan ini menawarkan resolusi tinggi, menghilangkan kesalahan operasional, dan memungkinkan gambar direkam, dihapus, dan direkam ulang secara terbalik. Gambar ini dapat direkam, dihapus secara terbalik. Tidak akan ada kemungkinan kesalahan operasional dan beresolusi tinggi.
(4) Aplikasi Militer
Bahan fotokromik dapat digunakan untuk produksi dosimeter cahaya intensitas tinggi, karena bahan ini sangat sensitif terhadap cahaya yang kuat. Bahan fotokromik dapat digunakan untuk mengukur sinar gamma, sinar-X, radiasi pengion, dosis cahaya ultraviolet. Misalnya, jika bahan semacam ini dilapisi pada bagian luar pesawat ruang angkasa, dosis radiasi yang tinggi dapat diukur secara akurat dan cepat. Bahan fotokromik memiliki banyak keuntungan lainnya. Bahan ini juga dapat diproduksi menjadi filter multi-lapis. Dengan menggunakan filter tersebut, kita dapat mencegah cahaya ultraviolet membahayakan mata dan kulit manusia. Kita juga dapat mengatur intensitas radiasi. Jika bahan semacam ini dilapisi pada senjata, misalnya, jika kita menggunakan sistem fotokromik yang sangat sensitif seperti layar indikator pada senjata, pergerakan kapal perang dan pesawat terbang dapat dilacak. Jejak sementara yang dapat dihapus akan terbentuk.
Tulisan Terbaru
Kami Siap Mendukung Proyek Material Termokromik Anda
