光致變色材料的五大應(yīng)該領(lǐng)域

文/孟繼本

近年來，有機光致變色材料逐漸走出傳統(tǒng)應(yīng)用的光信息存儲等高新技術(shù)領(lǐng)域，開始在民用領(lǐng)域尤其在服裝、塑料和涂料方面綻露頭角，市場上涌現(xiàn)出的時尚迷彩服、變色衫、變色鞋，展示了有機光致變色材料的神奇功效。此外，有機光致變色材料在自顯影感光膠片和全息攝影材料、防偽識別技術(shù)、軍事隱蔽偽裝材料等領(lǐng)域的應(yīng)用也日益增多，市場前景可期。

有機光致變色材料是一類新型光功能材料，在日光或其他光源照射下能夠快速地由無色或淺色變成紅、綠、藍(lán)、紫等各種顏色，而用另一光源照射或避光后又能回到原來的狀態(tài)，并可反復(fù)可逆變化。

南開大學(xué)學(xué)生畢業(yè)證防偽印章，也是該技術(shù)在防偽識別技術(shù)上的最早應(yīng)用。隨后該技術(shù)相繼應(yīng)用在服裝、裝飾、油墨、涂料、塑料等領(lǐng)域，生產(chǎn)出變色服、變色涼鞋、變色眼鏡等；在軍事隱蔽偽裝材料上也開發(fā)成功，變色龍迷彩服等變色材料應(yīng)用已日趨成熟。2010年天津孚信科技有限公司對該技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化升級，使有機光致變色材料技術(shù)從實驗室進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，生產(chǎn)出十多種具有國家發(fā)明專利技術(shù)保護(hù)的新型光致變色材料，成功進(jìn)入市場應(yīng)用，同時已開發(fā)出多種民用光致變色制品。

光致變色材料應(yīng)用的五大方向是：

民生應(yīng)用領(lǐng)域 主要有光致變色涂料、光致變色高分子材料。光致變色服裝、紡織品、服飾品、兒童服裝、T恤等已進(jìn)入成熟應(yīng)用。光致變色油漆、油墨、涂料、裝飾材料等已開發(fā)成功多個品種。光致變色眼鏡、工藝品、裝飾品、兒童玩具、智力魔方、光筆無塵黑板、光致變色樹脂塑料薄膜、光致變色塑料制品等已面向市場。

光信息存儲材料 光致變色材料是雙穩(wěn)態(tài)材料，光照前后都是穩(wěn)定的，用一種光照可以把信息存儲進(jìn)去，用另一種光照后又可以把信息調(diào)取出來，存儲信息量大、性能穩(wěn)定，可用于制R-CD光盤、光致變色計算機，它比電子計算機存儲信息量大，集成度更高、計算速度更快（可提高2～3個數(shù)量級），結(jié)構(gòu)更簡單，并且不會發(fā)熱，是非常熱門的高新技術(shù)項目。

自顯影感光膠片和全息攝影材料 利用光致變色材料對光輻射敏感特性，可以制備非銀特殊感光膠片，這種感光膠片經(jīng)過特定波長的光照射可顯影，用另一波長的光照射可將記錄信息全部擦除，既解決了銀鹽的毒性問題，又可反復(fù)使用，省去膠片反復(fù)加工處理過程。利用光致變色材料制備全息膠片，省去膠片加工繁雜處理過程，而且還具有解像力高、信噪比更高等優(yōu)點。

防偽識別技術(shù) 光致變色材料可用于貴重商品防偽識別技術(shù)。獨有光致變色材料用于貴重商品防偽識別技術(shù)，可直觀地進(jìn)行雙重防偽識別，光照下防偽標(biāo)記變色，既可以大眾防偽識別，也可儀器測試識別，用可見－紫外光譜儀測其獨有的吸收波長，可辨別真?zhèn)巍?/p>

軍事隱蔽偽裝材料 光致變色材料既可在固定的建筑物、國防和軍事目標(biāo)隱蔽偽裝材料方面應(yīng)用，把這些目標(biāo)利用光致變色材料顏色變化，使它們?nèi)谌氪笞匀恢须[蔽偽裝起來，衛(wèi)星等偵察手段不易發(fā)現(xiàn)它的廬山真面目；也可以將該材料應(yīng)用于活動的軍事目標(biāo)、人、武器裝備、運輸工具等進(jìn)行隱蔽偽裝，把這些目標(biāo)利用光致變色材料顏色變化，使它們和大自然融為一體，使衛(wèi)星等偵察手段不易分辨真?zhèn)?，達(dá)到防御的目的。

日本20世紀(jì)80年代初就開始進(jìn)行有機光致變色材料研究，但因當(dāng)時應(yīng)用領(lǐng)域較窄而未進(jìn)一步開發(fā)，目前仍停留在上世紀(jì)的研發(fā)水準(zhǔn)上，工業(yè)上無大規(guī)模生產(chǎn)。近年來，歐美也開始涉足有機光致變色材料應(yīng)用領(lǐng)域，但其主要技術(shù)源自于日本。

我國有機光致變色材料始于20世紀(jì)80年代。南開大學(xué)是國內(nèi)外最早從事有機光致變色材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)的單位，近30年來，先后合成300種新的光致變色化合物，獲得10多項國家發(fā)明專利，有機光致變色材料成果分別榮獲天津市自然科學(xué)二等獎、天津市科技發(fā)明二等獎、國家教育部科技進(jìn)步三等獎和國家優(yōu)秀專利獎等。此外，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所有機光致變色材料研究在光信息存儲方面取得了較好的進(jìn)展。