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當(dāng)前位置： 資訊 >> JACS：科學(xué)家開發(fā)出新型光致變色材料
| 紫外線下能在瞬間從透明變?yōu)樯钏{(lán)色 |
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(shí)，能夠幾乎在瞬間從透明變?yōu)樯钏{(lán)色，而一旦避開紫外線，這種材料的顏色又能夠迅速?gòu)?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(chǔ)存以及超酷太陽(yáng)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(gè)化學(xué)鍵后，HABI便會(huì)顯現(xiàn)出深藍(lán)色。然而一個(gè)重要的問題是，這種色彩轉(zhuǎn)化的時(shí)間需要幾十秒鐘甚至更長(zhǎng)，因此，HABI的商業(yè)應(yīng)用僅僅局限于那些緩慢變色的太陽(yáng)眼鏡。
當(dāng)Abe的研究小組通過模擬和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)開始分析HABI的化學(xué)結(jié)構(gòu)時(shí)，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(jìn)一步加快從透明向藍(lán)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(guó)化學(xué)會(huì)志》上報(bào)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(yáng)眼鏡在陽(yáng)光下瞬間變暗，并且在佩戴者進(jìn)入室內(nèi)后以同樣快的速度變得透明。HABI的特性同時(shí)使其成為新一代光學(xué)數(shù)據(jù)儲(chǔ)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(chǔ)存設(shè)備的磁性開/關(guān)轉(zhuǎn)換。
美國(guó)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(chǔ)存“邁出了重要的一步”。
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（子妍）
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