2光致变色材料的应用前景

2光致变色材料的应用前景（1）信息存储元件（2）装饰和防护包装材料（3）自显影全息记录照相（4）国防上的用途有机光致变色化合物是一种非常有价值的功能材料,虽然从光致变色现象的发现到今天已经有100多年的历史,而对有机光致变色化合物的研究才刚刚开始,是一个非常广阔的领域。目前,各种光致变色产品已经面世,光致变色化合物的广泛应用已指日可待。但从目前的研究来看,光致变色化合物的各种性质还不能完全满足应用的需要,综合分析当前有机光致变色化合物的研究进展,其应用研究走在前列,多注重对化合物光致变色性能的表征,而对物理、化学基本问题的研究则较少。因此,进一步的发展有赖于一系列基本物理和化学问题的解决,有赖于理论的建立、技术的突破。需解决的问题概括如下:首先,性能优良的有机光致变色化合物应具有以下基本要素:(1)好的热力学稳定性;(2)好的抗疲劳性;(3)快速的反应性;(4)高灵敏度。仔细分析近些年国内外有机光致变色化合物的研究成果,满足以上要素的化合物体系为数不多,如何开发出优良的有机光致变色染料是目前研究人员的共识。然后,进一步深层研究有机光致变色化合物的变色机理。人们对其变色过程并不十分了解,为了更好地了解其变色过程,需要利用越来越先进的各种分析手段进行大量实验研究,更需要进行理论上的创造,提出新概念、新模型、新理论和新方法,科学地阐明有机光致变色化合物的变色过程、激发过程和激发状态。最后,在以上研究的基础上进一步研究有机光致变色化合物的生产过程、生产工艺,降低生产成本使之尽快进入应用领域。总之,可以预计在未来数年中有机光致变色化合物将得到广泛的应用,尤其是在信息领域将引起一场革命光致变色材料应用的五大方向是：民生应用领域主要有光致变色涂料、光致变色高分子材料。光致变色服装、纺织品、服饰品、儿童服装、T恤等已进入成熟应用。光致变色油漆、油墨、涂料、装饰材料等已开发成功多个品种。光致变色眼镜、工艺品、装饰品、儿童玩具、智力魔方、光笔无尘黑板、光致变色树脂塑料薄膜、光致变色塑料制品等已面向市场。光信息存储材料光致变色材料是双稳态材料，光照前后都是稳定的，用一种光照可以把信息存储进去，用另一种光照后又可以把信息调取出来，存储信息量大、性能稳定，可用于制R-CD光盘、光致变色计算机，它比电子计算机存储信息量大，集成度更高、计算速度更快（可提高2～3个数量级），结构更简单，并且不会发热，是非常热门的高新技术项目。自显影感光胶片和全息摄影材料利用光致变色材料对光辐射敏感特性，可以制备非银特殊感光胶片，这种感光胶片经过特定波长的光照射可显影，用另一波长的光照射可将记录信息全部擦除，既解决了银盐的毒性问题，又可反复使用，省去胶片反复加工处理过程。利用光致变色材料制备全息胶片，省去胶片加工繁杂处理过程，而且还具有解像力高、信噪比更高等优点。防伪识别技术光致变色材料可用于贵重商品防伪识别技术。独有光致变色材料用于贵重商品防伪识别技术，可直观地进行双重防伪识别，光照下防伪标记变色，既可以大众防伪识别，也可仪器测试识别，用可见－紫外光谱仪测其独有的吸收波长，可辨别真伪。军事隐蔽伪装材料光致变色材料既可在固定的建筑物、国防和军事目标隐蔽伪装材料方面应用，把这些目标利用光致变色材料颜色变化，使它们融入大自然中隐蔽伪装起来，卫星等侦察手段不易发现它的庐山真面目；也可以将该材料应用于活动的军事目标、人、武器装备、运输工具等进行隐蔽伪装，把这些目标利用光致变色材料颜色变化，使它们和大自然融为一体，使卫星等侦察手段不易分辨真伪，达到防御的目的。日本20世纪80年代初就开始进行有机光致变色材料研究，但因当时应用领域较窄而未进一步开发，目前仍停留在上世纪的研发水准上，工业上无大规模生产。近年来，欧美也开始涉足有机光致变色材料应用领域，但其主要技术源自于日本。我国有机光致变色材料始于20世纪80年代。南开大学是国内外最早从事有机光致变色材料基础研究和应用开发的单位，近30年来，先后合成300种新的光致变色化合物，获得10多项国家发明专利，有机光致变色材料成果分别荣获天津市自然科学二等奖、天津市科技发明二等奖、国家教育部科技进步三等奖和国家优秀专利奖等。此外，中国科学院理化技术研究所有机光致变色材料研究在光信息存储方面取得了较好的进展。[2]