Użyj technologii materiałów termochromowych Coloring Life

2.4.1 Mechanizm przenoszenia elektronów

Gdy zmienia się temperatura zewnętrzna, wewnątrz substancji następuje transfer elektronów. Substancja pochłania lub emituje światło o określonej długości fali, co powoduje odwracalną zmianę koloru substancji. Tego rodzaju materiały termochromowe, które posiadają taki mechanizm zmiany koloru, składają się z jednostek naśladujących rozpuszczalniki, akceptorów elektronów, donorów elektronów. Weźmy na przykład zmianę koloru bisfenolu A i laktonu fioletu krystalicznego.

Gdy zmienia się temperatura zewnętrzna, strukturalna reorganizacja tego rodzaju materiałów termochromowych ulegnie odwracalnej zmianie, prowadząc w ten sposób do odwracalnej zmiany substancji. Na przykład, gdy jest ogrzewany, strukturalna reorganizacja stałego kompleksu Ni(N, N'-dimetylowinylodwuamina) 2(NO2)^] (H2O) ulegnie zmianie. Kolor zmieni się z czerwonego na niebieski, jak pokazano na poniższym rysunku.

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

2.4.3 Przekształcenie tautomeryczne

Zmiana koloru tego rodzaju odwracalnych materiałów termochromowych może być spowodowana tautomeryczną interkonwersją formy ketonowej i enolowej. Ten rodzaj materiału jest syntetyzowany głównie przez fenantren aldehydu, naftaldehydu, orto-hydroksylowe pochodne benzaldehydu i ich odpowiednie analogi. Tautomeryczną interkonwersją salicylidenoaniliny są odpowiednio formy ketonowe i enolowe. Istnieje równowaga wrażliwości na temperaturę między tymi dwiema formami, jak pokazano na poniższym rysunku. Salicylidenoanilina jest rodzajem związku o naturze zasady Schiffa i szkielecie katecholowym. Gdy temperatura wzrasta, struktura enolowa wzbogaca się; odwrotnie, gdy temperatura spada, struktura ketonowa maleje. Zmiana temperatury prowadzi do zmiany koloru.

Mechanizm odwracalnego termochromizmu w salicylidenoanilinie

2.4.4 Ruch cieplny łańcuchów molekularnych

W ostatnich latach ludzie badali odwracalne materiały termochromowe poprzez pochodne polidiacetylenu montowane za pomocą wiązań kowalencyjnych lub oddziaływań aromatycznych oraz poprzez wzmocnione wiązanie wodorowe. Wiele termochromizmów pochodnych polidiacetylenu jest nieodwracalnych. Warstwowe, odwracalne pochodne termochromowe polidiynu montowane za pomocą samoorganizacji wiązań wodorowych zmieniają swój odcień w odpowiedzi na zmiany w warunkach termicznych otoczenia. Gdy zmienia się temperatura zewnętrzna, ruch cieplny łańcucha cząsteczkowego wywoła zmianę koloru. W przypadku pochodnych polidiacetylenu wytwarzanych metodą fotopolimeryzacji, gdy temperatura wzrasta, długość sprzężonego układu ulega skróceniu. Ten proces powoduje przeniesienie widma absorpcyjnego z niebieskiego na pomarańczowy. Gdy temperatura spada, kolor powraca do niebieskiego.