一種快速反應(yīng)的化合物能夠使鏡片從透明迅速轉(zhuǎn)為有色。（圖片提供:Wikipedia）
研究人員開發(fā)出了一種新材料，當(dāng)其暴露在紫外（UV）線下時，能夠幾乎在瞬間從透明變?yōu)樯钏{色，而一旦避開紫外線，這種材料的顏色又能夠迅速復(fù)原為透明。這是一類被稱為光致變色材料的新成果，它能夠在光學(xué)數(shù)據(jù)儲存以及超酷太陽眼鏡加工上發(fā)揮重要作用。
十多年前，日本青山學(xué)院大學(xué)的化學(xué)工程師Jiro Abe和同事便開始研究光致變色材料——特別是一種源自名為hexaarylbiimidazole（HABI）的化合物的材料——的光敏特性。在最初的原始階段，HABI是無色的，但是當(dāng)紫外線打破分子間的一個化學(xué)鍵后，HABI便會顯現(xiàn)出深藍色。然而一個重要的問題是，這種色彩轉(zhuǎn)化的時間需要幾十秒鐘甚至更長，因此，HABI的商業(yè)應(yīng)用僅僅局限于那些緩慢變色的太陽眼鏡。
當(dāng)Abe的研究小組通過模擬和實驗室試驗開始分析HABI的化學(xué)結(jié)構(gòu)時，他們發(fā)現(xiàn)，在向這種化合物中加入萘后，這種顏色的轉(zhuǎn)化能夠在瞬間被加速至180毫秒。用一種名為環(huán)芳的化合物取代萘，能夠更進一步加快從透明向藍色的轉(zhuǎn)化——減至大約30毫秒。Abe和同事在最新一期出版的《美國化學(xué)會學(xué)報》上報告說，當(dāng)紫外線光源被遮蔽后，環(huán)芳版本的HABI能夠以同樣快的速度恢復(fù)到最初的無色狀態(tài)。并且這種化合物是非常穩(wěn)定的——這種反應(yīng)能夠被重復(fù)數(shù)千次。
如果加入樹脂玻璃或其他透鏡原料，改良版本的HABI能夠使太陽眼鏡在陽光下瞬間變暗，并且在佩戴者進入室內(nèi)后以同樣快的速度變得透明。HABI的特性同時使其成為新一代光學(xué)數(shù)據(jù)儲存設(shè)備的最佳選擇——它的顏色開/關(guān)能力將能夠取代今天電子數(shù)據(jù)儲存設(shè)備的磁性開/關(guān)轉(zhuǎn)換。
美國滕比市亞利桑那州立大學(xué)的化學(xué)家Devens Gust表示，由Abe和同事完成的這種新版本的HABI展現(xiàn)了“非凡的穩(wěn)定性和迅速的轉(zhuǎn)化能力”。Gust指出，這些特性正是其他光致變色材料所不具備的，因此這種化合物的研制成功向著將其應(yīng)用于數(shù)據(jù)的處理與儲存“邁出了重要的一步”。