光敏變色的原理

光敏變色是指某些物質(zhì)在紫外光或可見(jiàn)光的照射下發(fā)生變色的一種現(xiàn)象，也稱(chēng)“光變色性”或“光敏變色性”。根據(jù)變色是否能夠恢復(fù)可以分為可逆性光敏變色和不可逆性光敏變色。一般應(yīng)用在服裝上的光敏變色材料都是可逆的，也就是，遇到光線變色，而當(dāng)光線消失后又會(huì)可逆地恢復(fù)原來(lái)顏色。

光敏變色發(fā)生的原理簡(jiǎn)單來(lái)講主要是，一種化合物A在外部光的刺激下，發(fā)生分子結(jié)構(gòu)或電子能級(jí)的變化，形成了吸收光譜不同的化合物B，而B(niǎo)在其他波長(zhǎng)的光線刺激下，又返回化合物A的分子結(jié)構(gòu)或電子能級(jí)。由于兩種物質(zhì)間的吸收光譜發(fā)生了變化，當(dāng)該變化處于可見(jiàn)光波段時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生發(fā)色與消色的可逆顏色變化，即光敏變色現(xiàn)象。

光敏變色材料的應(yīng)用

光敏變色材料分為有機(jī)類(lèi)和無(wú)機(jī)類(lèi)兩種。

有機(jī)類(lèi)有螺吡喃衍生物、偶氮苯類(lèi)衍生物等。這類(lèi)變色材料的優(yōu)點(diǎn)是：光發(fā)色和消色快，但熱穩(wěn)定性和抗氧化性較差，耐疲勞性低，且受環(huán)境影響大。

無(wú)機(jī)類(lèi)有溴化銀、摻雜單晶的鈦酸鍶（SrTiO₃）等，相對(duì)有機(jī)光敏變色材料，無(wú)機(jī)類(lèi)材料的熱穩(wěn)定性較好，耐疲勞性高，不容易受環(huán)境影響，但無(wú)機(jī)光敏變色材料發(fā)色和消色較慢，粒徑較大。

光敏變色材料應(yīng)用于服裝的方式有多種，可以添加至紡絲液中制成光敏變色纖維，也可以通過(guò)染色方式上染到織物上，還可以通過(guò)印花形式在織物上形成各種圖案。

目前，光致變色材料已發(fā)展到有4個(gè)基本色：紫色、黃色、藍(lán)色、紅色。這4種光變材料初始結(jié)構(gòu)均為閉環(huán)型，即剛開(kāi)始在織物上沒(méi)有色澤，當(dāng)在紫外線照射下才變成紫色、黃色、藍(lán)色、紅色。



（注：圖片來(lái)源于探路者）

光敏變色的發(fā)展歷史最早可以追溯到1900年，Marckwold報(bào)道有機(jī)化合物苯并叉（Benzo-1-Nqchthrlicine）和四氯代-2萘酮的光敏變色性以來(lái)，光敏變色材料逐漸受到重視。

不過(guò)受到材料價(jià)格、耐高溫、耐光牢度不穩(wěn)定，發(fā)色消色速度緩慢等影響，光敏變色材料一直沒(méi)能大范圍應(yīng)用，近幾年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，不少企業(yè)得到了更具耐久性和變色效率的材料，于是開(kāi)發(fā)出一系列光敏變色的趣味服裝。