光致变色材料从高科技领域到民用行业的应用

访客:12374  发表于:2016-08-16 12:15:23

  近年来,将光致变色材料用于光信息存储、光调控、光开关、光学器件材料、光信息基因材料、修饰基因芯片材料等领域受到全球范围内的广泛关注。我国研究者利用新型热稳定螺噁嗪类材料进行可擦除高密度光学信息存储研究方面取得新进展。他们设计合成了一种具有良好开环体热稳定性的新型螺噁嗪分子SOFC。这类新型光致变色材料用于信息存储表现出良好的稳定性,而且可以进行信息的反复写入和擦除,并可应用于基于双光子技术的多层三维高密度光学信息存储,表现出很强的应用前景。

光致变色材料从高科技领域到民用行业的应用

  有机光致变色材料是近年来国际上新出现的一类新型功能材料,它不仅已在高科技领域得到应用,而且在民用行业也崭露头角。国外已有少量用于服装、塑料等民用产品,引起各国企业家的关注和重视。我国在有机光致变色材料方面的研究,已达到世界先进水平,南开大学经过多年的努力,已能小批量生产有机光致变色涂料和染料。

  用光致变色材料的涂料可以制作成各种日用品、服装、玩具、装饰品、童车或涂布到内外墙上、公路标牌和建筑物等的各种标示、图案,在光照下会呈现出色彩丰富、艳丽的图案或花纹,美化人们的生活及环境;可以做成透明塑料薄膜,贴到或嵌入汽车玻璃或窗玻璃上,日光照射马上变色,使日光不刺眼,保护视力,保证安全,并可起到调节室内和汽车内温度的作用;还可以溶人或混入塑料薄膜中,用作农业大棚农膜,增加农产品、蔬菜、水果等的产量。另一个重要的用途是用作军事上的隐蔽材料,例如军事人员的服装和战斗武器的外罩等。

  光致变色材料所涉及的行业都是市场特别大,例如有百分之一的服装印染用上光致变色材料,那么全国就有几千万套服装销售额,最低也达到l亿元左右;有百分之一的塑料制品用上光致变色材料,那么全国也有几千万件用品,销售额起码也在1亿元以上;再加上油漆油墨、安全玻璃薄膜、军事隐蔽材料等行业,可形成一个庞大的新产业群。

  有机光致变色材料在日光或其他光源照射下,会很快由无色或浅色变成红色、绿色、蓝色、紫色等各种颜色,停止光照或加热又恢复到原来的无色状态,是可逆的变色过程。国际上研究的目的是用于光信息存储、光调控、光开关、光学器件材料、光信息基因材料、修饰基因芯片材料等,而我国科技人员除上述目标外,还把它成功用于防伪识别材料,其中南开大学已将科研成果产业化并批量生产了产品。新的研究表明,利用光致变色的特性,可制备自显影感光胶片和全息摄影材料,利用光致变色反应可实现光化学双稳态,可用于纳米量级记录元件的高性能计算机等。

  目前研究光致变色材料最多的国家是美国、日本、法国等,日本在民用行业上开发比较早。目前,世界上只有日本和美国有少量光致变色材料民用品出售,已经见到T恤上印有光致变色材料的图案,有机光致变色材料制成的变色眼镜也有卖的。但美、日等发达国家把光致变色材料用于民用行业也还处于起步阶段,并没有大规模生产上市,国内还没有看到光致变色材料生产的产品,只有我国用于防伪识别材料的防伪识别商标在某些烟酒产品上出现,因此开发光致变色材料,在民用品应用上有很大的发展空间和广阔的市场。

  光致变色材料的原料成本便宜,不会增加光致变色服装、布料、纤维、塑料制品、涂料、油漆、油墨等产品太多的原料成本;这种材料无味无毒,不会对人体造成危害,不会造成对环境的污染;它带给人们丰富多彩的颜色变化,调节人们的生活环境和生活情趣。

  光致变色材料的生产应用可以推动一批传统产业产品的更新换代,提升传统产业的技术水平,形成一个新的产业群。鉴于有机光致变色技术的特殊性能,它在高科技领域特别是在信息产业领域有更实际、更广阔的应用前景。我国纺织印染业、服装业是传统行业,直接面对国际市场的激烈竞争,如果我们利用光致变色使这些传统行业的产品更新换代,在世界上能站住脚跟,将会创造更多就业机会,更有利于中国经济发展。

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