光致變色材料的五大應該領域

文/孟繼本

近年來，有機光致變色材料逐漸走出傳統應用的光信息存儲等高新技術領域，開始在民用領域尤其在服裝、塑料和涂料方面綻露頭角，市場上涌現出的時尚迷彩服、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、軍事隱蔽偽裝材料等領域的應用也日益增多，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、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，并可反復可逆變化。

南開大學學生畢業證防偽印章，也是該技術在防偽識別技術上的最早應用。隨后該技術相繼應用在服裝、裝飾、油墨、涂料、塑料等領域，生產出變色服、變色涼鞋、變色眼鏡等；在軍事隱蔽偽裝材料上也開發成功，變色龍迷彩服等變色材料應用已日趨成熟。2010年天津孚信科技有限公司對該技術進行產業化升級，使有機光致變色材料技術從實驗室進入產業化階段，生產出十多種具有國家發明專利技術保護的新型光致變色材料，成功進入市場應用，同時已開發出多種民用光致變色制品。

光致變色材料應用的五大方向是：

民生應用領域 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恤等已進入成熟應用。光致變色油漆、油墨、涂料、裝飾材料等已開發成功多個品種。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態材料，光照前后都是穩定的，用一種光照可以把信息存儲進去，用另一種光照后又可以把信息調取出來，存儲信息量大、性能穩定，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個數量級），結構更簡單，并且不會發熱，是非常熱門的高新技術項目。

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，又可反復使用，省去膠片反復加工處理過程。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、信噪比更高等優點。

防偽識別技術 光致變色材料可用于貴重商品防偽識別技術。獨有光致變色材料用于貴重商品防偽識別技術，可直觀地進行雙重防偽識別，光照下防偽標記變色，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，可辨別真偽。

軍事隱蔽偽裝材料 光致變色材料既可在固定的建筑物、國防和軍事目標隱蔽偽裝材料方面應用，把這些目標利用光致變色材料顏色變化，使它們融入大自然中隱蔽偽裝起來，衛星等偵察手段不易發現它的廬山真面目；也可以將該材料應用于活動的軍事目標、人、武器裝備、運輸工具等進行隱蔽偽裝，把這些目標利用光致變色材料顏色變化，使它們和大自然融為一體，使衛星等偵察手段不易分辨真偽，達到防御的目的。

日本20世紀80年代初就開始進行有機光致變色材料研究，但因當時應用領域較窄而未進一步開發，目前仍停留在上世紀的研發水準上，工業上無大規模生產。近年來，歐美也開始涉足有機光致變色材料應用領域，但其主要技術源自于日本。

我國有機光致變色材料始于20世紀80年代。南開大學是國內外最早從事有機光致變色材料基礎研究和應用開發的單位，近30年來，先后合成300種新的光致變色化合物，獲得10多項國家發明專利，有機光致變色材料成果分別榮獲天津市自然科學二等獎、天津市科技發明二等獎、國家教育部科技進步三等獎和國家優秀專利獎等。此外，中國科學院理化技術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展。