Użyj technologii materiałów fotochromowych Coloring World

Home > Technologie zmiany koloru > Fotochromowe

Przykłady materiałów fotochromowych

Sztuka i rzemiosło

Dozymetria UV

Materiały edukacyjne

Okulary

Moda i akcesoria

Sprzęt BHP

Urządzenia medyczne

Sztuka zdobienia paznokci

Nowości-Przedmioty

Artykuły promocyjne

Sprzęt ochronny

Drukowanie zabezpieczające

Materiały pigmentowe fotochromowe

czarny cb-11

niebieski cb-09

brązowy cb-05

kawa cc-10

ciemny fiolet cdp-04

zielony cg-07

błękitny csb-08

fioletowy cv-12

żółty cy-14

czerwony cr-01

szary cg-06

pomarańczowy co-13

pomarańczowo-czerwony cor-03

różowy cp-02

fioletowy cp-15

czerwony kb-01

brązowy kb-04

czarny kb-06

kawa kc-03

ciemnofioletowy kdr-07

niebieski ub-13

ciemnoczerwony udr-14

zielony ug-04

szary ug-10

ciemny fiolet cdp-04

pomarańczowy uo-18

fioletowy do-19

żółty uy-01

fioletowy UV-12

błękitny USB-17

żółto-czerwony uvyr-10

żółto-zielony uvyg-17

czerwono-fioletowy uvrp-19

fioletowo-pomarańczowy uvpo-11

różowo-fioletowy uvpp-14

pomarańczowo-fioletowy uvop-16

magenta-fioletowy uvmp-12

szaro-fioletowy uvgp-13

zielona kawa uvgc-01

zielono-niebieski uvgb-18

Minęło ponad 100 lat od odkrycia organicznego fotochromizmu. Prawdziwy kryzys organicznego fotochromizmu może mieć miejsce w latach 1980. XX wieku, kiedy ludzie odkryli związki takie jak benzopirany i spirooksazyny, które mają lepszą funkcję odporności na zmęczenie. Obecnie badania związków fotochromowych koncentrują się głównie na pokrewnych związkach heterocyklicznych, takich jak spirooksazyny, spiropirany, diaryleteny, bezwodniki kwasowe kaptodujące.

Jak działają materiały fotochromowe?

Odnosi się do tego, że związek (A) wytwarza produkt (B) podczas przechodzenia określonej reakcji fotochemicznej. Proces ten zachodzi pod warunkiem, że A jest wystawiony na działanie światła o określonej długości fali. Podczas tego procesu następuje zauważalna zmiana w widmie absorpcyjnym A, ponieważ następuje zmiana konfiguracji i struktury elektronicznej. Jednak po wystawieniu na działanie środków termicznych i innej długości fali światła, A może powrócić do swojej pierwotnej formy.

Rodzaje organicznych związków fotochromowych

Istnieje wiele rodzajów organicznych materiałów fotochromowych o różnych mechanizmach reakcji.

①Reakcje cykloaddycji obejmujące diaryleteny i bezwodniki kwasowe kaptodowe;

②Reakcje utleniania-redukcji obejmujące tiazyny i wielopierścieniowe związki aromatyczne;

③Izomeryzacja cis-trans, obejmująca związki azowe i barwniki naftopiranowe;

④Tautomeryzacja z przeniesieniem elektronów, obejmująca pochodne salicylidenoaniliny;

⑤Homolityczne rozszczepienie wiązania obejmujące heksafenylobiimidazole;

⑥Heterolityczne rozszczepienie wiązania obejmujące spirooksazyny i spiropyrany.

Oto kilka organicznych związków fotochromowych.

1 Spiropiran

Spiropiran jest rodzajem organicznych związków fotochromowych, które zostały najdokładniej przebadane i najwcześniej przebadane.

Zmiana koloru spiropyranów ma na celu generowanie związków o otwartym pierścieniu ze sprzężonymi strukturami. Podczas tego procesu, wewnątrzcząsteczkowa reakcja cyklorewersji zostanie wygenerowana poprzez heterolityczne rozszczepienie wiązania.

Reakcja zmiany koloru jest następująca:

W przypadku spiropiranów maksymalna długość fali absorpcji formy pierścienia otwartego wynosi na ogół mniej niż 600 nm. Łatwo ulega utlenieniu i degradacji, a jego odporność na zmęczenie jest słaba. Ma on dobre właściwości fotochromowe. Istnieje kilka metod syntezy związków spiropiranowych. Wydajność może przekraczać 90%.

2 Spirooksazyna

Spirooksazina jest rodzajem związków o dobrych właściwościach fotochromowych. Została opracowana na bazie spiropyranu w latach 1970.

Jest najbardziej obiecujący dla wejścia w dziedzinę materiałów fotochromowych, ponieważ ma dobrą odporność na zmęczenie, stabilne właściwości chemiczne i szybką reakcję. Jego zmiana koloru jest podobna do spiropyranu, co można wyjaśnić w następujący sposób:

Jest to rodzaj organicznych związków fotochromowych, które charakteryzują się dużą odpornością na światło i zmęczenie.

Ostatnio Chung2Chun Lee i in. opracowali kilka związków spirooksazyny, które są produkowane metodą syntezy mikrofalowej.

Wydajność tej metody nie jest wysoka, wynosi tylko około 40%. Jednak w ciągu dziesiątek minut może ona generować plony równe tym, które tradycyjna metoda wygeneruje w ciągu kilku godzin. W porównaniu z tradycyjną metodą, znacznie poprawiła wydajność.

3 Chromen

Chromenes ma dobrą fotostabilność, szybkość odbarwiania, dobrą reakcję na światło. Jest to rodzaj związków benzopiranu z rozległymi badaniami. Reakcja zmiany koloru jest następująca:

4 Fulgid

Fulgidy mogą generować zjawiska fotochromowe, przechodząc tautomerię walencyjną, aby wywołać wewnątrzcząsteczkowe cyklorewersje. Odnosi się to zbiorczo do podstawionych dialkilowych bezwodników lidenomalonianowych. Zmiana koloru jest następująca:

Fulgid jest dobrym materiałem do optycznego przechowywania danych, który można wymazać. Można go zapisać ponad dziesięć tysięcy razy. Ma dobrą odporność na zmęczenie, długi okres przechowywania, dobrą stabilność termiczną i fotostabilność. Obserwujemy, że w niektórych fenylowych fulgidach w stanach krystalicznych, roztworach, szkłach i polimerach występuje fotochromizm. Występują również pewne wyraźne efekty solwatochromowe. Obecnie fulgid podstawiony furanem jest najdokładniej i najszerzej badany.

5 związków azotowych

Fotochromizm związków azowych powstaje w wyniku reakcji izomeryzacji cis-trans wiązania. Zmiana koloru przebiega następująco:

Bardzo ważne jest badanie i projektowanie nowych związków azowych. Związki azowe mają nieniszczący odczyt informacji i ultra wysoką gęstość przechowywania. To jest ich zaleta. To nowy rodzaj materiału do przechowywania informacji. Ma również wadę, mianowicie ich stabilność termiczna jest słaba i występuje niewielka zmiana w widmie absorpcyjnym przed i po zmianie koloru.

6 Diaryleten

Diaryleteny mogą również generować odwracalną cyklorewersję, a także reakcję izomeryzacji cis-trans. Dihydrofenantren generowany przez cyklizację jest łatwy do regeneracji fenantrenem ze względu na utlenianie i dehydrogenację. Diaryleteny są rodzajem związków fotochromowych, które zostały odkryte stosunkowo wcześnie. Ten związek jest generowany na podstawie izomeryzacji cis-trans. Zmiana koloru jest następująca:

Diaryleteny przyciągnęły wiele uwagi badaczy. Mają pewne zalety, których nie posiadają inne związki fotochromowe, takie jak spirooksazyny, spiropirany, azobenzeny. Mają szybki czas reakcji, odporność na zmęczenie, lepszą stabilność termiczną.

7 Pochodne Anilu

Anil i jego pochodne są rodzajem związków fotochromowych. Najpierw przechodzą reakcję przeniesienia wodoru, a następnie przechodzą zmianę konformacyjną. Przechodzą dwuetapową reakcję. Reakcja zmiany koloru to:

8 Wielopierścieniowy chinon

Wielopierścieniowe chinony są rodzajem związków. Będąc wystawionym na działanie światła ultrafioletowego, wykazują fotochromizm poprzez reakcję migracji alkoxylowej. Reakcja zmiany koloru jest następująca:

Materiały fotochromowe na bazie antrachinonu są rodzajem nowych materiałów funkcjonalnych. Mają pewne cechy. Jedną z ważnych cech jest to, że ich reakcja ana'trans może być pominięta, ponieważ w temperaturze pokojowej prawie nie mają reakcji odbarwiania. Najważniejszą cechą jest to, że przy wysokiej odwracalności transformacji mogą przeprowadzać odwracalną transformację 500 razy bez uszkadzania materiałów.

9 Wioletta

Viologens, tj. sole N, N-dialkyl-4,4′-bipyridinium. Procesy fotochromowe procesów fotochromowych należą również do reakcji pericyklicznych. Zmiana koloru jest następująca:

Związki Viologen są szczególnym rodzajem związków organicznych. Za pomocą fotochemicznej, elektrochemicznej, chemicznej metody mogą generować reakcje redoks. Podczas reakcji wykazują widoczne zmiany koloru. Ten rodzaj związków ma doskonałe właściwości redoks.

10 spirooksazyn dla nowego organicznego materiału fotochromowego

Materiały fotochromowe na bazie spirooksazyny mają podobny mechanizm zmiany koloru do spiropiranów. Są nowym rodzajem materiałów. Mają solidne właściwości. W typowej sytuacji, gdy są wystawione na działanie światła ultrafioletowego, pojedyncze wiązanie między atomem tlenu a atomem spirokarbonu ulega zerwaniu. W związku z tym cząsteczka przekształca się z formy pierścienia zamkniętego w strukturę merocyjaniny o otwartym pierścieniu (oznaczoną jako PMC). Następnie możemy zaobserwować absorpcję w obszarze widzialnym i tworzy się duży sprzężony układ. Atom spirokarbonu dzieli cząsteczkę na pierścień spiro-naftoksazyny i dwa prawie prostopadłe pierścienie indoliny. Stabilną formą spirooksazyn jest bezbarwna struktura pierścienia zamkniętego (oznaczona jako SP). Te pierścienie nie są sprzężone, dlatego nie możemy zaobserwować absorpcji w obszarze widzialnym. PMC szybko powraca do formy SP po usunięciu źródła światła UV. Demonstracja poniżej:

Zastosowanie materiałów fotochromowych

(1) Elementy pamięci informacji

Związki fotochromowe mogą ulegać cyklicznej zmianie koloru pod wpływem różnych długości fal i intensywności światła. Mogą realizować zatrzymywanie i usuwanie informacji, o ile są wytwarzane w komponentach pamięci komputera. Komponenty mogą szybko usuwać lub zapisywać informacje. Mają solidną odporność na zmęczenie przy niewyobrażalnej gęstości zapisanych informacji.

Jest to nowy kierunek rozwoju nowego typu materiałów do przechowywania pamięci.

(2) Materiały do dekoracji i opakowań ochronnych

Związki fotochromowe mogą służyć jako produkty ozdobne. Mogą być stosowane w tapetach, koszulkach, lakierowanych dziełach sztuki, lakierach do paznokci.

Aby zapewnić bezpieczeństwo i ochronę przed promieniowaniem słonecznym, możemy je zintegrować z przednimi szybami pojazdów i samolotów, dynamicznymi szybami do celów architektonicznych, foliami opakowaniowymi. Możemy dodać te związki do środków pomocniczych stosowanych w powłokach, uzyskując tusze do sitodruku, formulacje powłok, tusze i rozcieńczalniki, typowe spoiwa. Proces ten może sprostać różnym potrzebom klientów.

(3) Samodzielnie rozwijająca się fotografia rejestrująca holograficznie

Jest to nowa, samorozwijająca się technika fotografii suchej. Wykorzystuje światłoczułość materiałów fotochromowych do generowania tej techniki fotograficznej. Istnieje substancja fotochromowa (taka jak spiropyran, fulgid itp.). Możemy nałożyć cienką warstwę takiej substancji na podłoże nośne, takie jak przezroczysta folia. Taka substancja reaguje tylko na światło ultrafioletowe, ale nie reaguje na światło widzialne. Taki proces może utworzyć kolorowy obraz. Ta metoda obrazowania oferuje wysoką rozdzielczość, eliminuje błędy operacyjne i umożliwia rejestrowanie, kasowanie i ponowne rejestrowanie obrazów w odwrotnej kolejności. Ten obraz można rejestrować, kasować w odwrotnej kolejności. Nie będzie możliwości wystąpienia błędów operacyjnych i ma on wysoką rozdzielczość.

(4) Zastosowania wojskowe

Materiały fotochromowe mogą być używane do produkcji dozymetrów o wysokiej intensywności światła, ponieważ są niezwykle wrażliwe na intensywne światło. Materiały fotochromowe mogą być używane do pomiaru promieni gamma, promieni rentgenowskich, promieniowania jonizującego, dawek światła ultrafioletowego. Na przykład, jeśli tego rodzaju materiał zostanie pokryty zewnętrzną częścią statku kosmicznego, wysokie dawki promieniowania mogą być dokładnie i szybko mierzone. Materiały fotochromowe mają wiele innych zalet. Mogą być również produkowane w postaci filtrów wielowarstwowych. Stosując takie filtry, możemy zapobiec uszkodzeniu oczu i skóry człowieka przez światło ultrafioletowe. Możemy również regulować intensywność promieniowania. Jeśli tego rodzaju materiały zostaną powlekane na przykład na broni, jeśli użyjemy tak wysoce czułych systemów fotochromowych, jak ekrany wskaźnikowe na broni, można śledzić ruchy okrętów wojennych i samolotów. Powstanie tymczasowy ślad, który można wymazać.

Najnowsze posty

Ponad 15 często zadawanych pytań, gdy używamy pigmentu światłoczułego

15 sierpnia 2024 r.

Czy produkty z pigmentami fotochromowymi można mieszać z innymi pigmentami zmieniającymi kolor?

19 października 2023 r.

Spis treści

Jesteśmy gotowi wesprzeć Twoje projekty z zakresu materiałów termochromowych