光緻變色材料英文解釋翻譯、光緻變色材料的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 photochromic material; photochromic materials
分詞翻譯:
光緻變色的英語翻譯:
【化】 photochromism
材料的英語翻譯:
data; datum; ******s; material; stuff
【醫】 data; datum; material; stock
【經】 material; materials; spoilage
專業解析
光緻變色材料(Photochromic Materials)是指一類在特定波長光線(通常是紫外光)照射下,其顔色或光學性質(如透光率)發生可逆變化的智能材料。當光照停止或移至暗處時,材料又能恢複到原始狀态。這一特性源于材料分子結構在光激發下發生的可逆化學反應。
詳細解釋:
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核心定義與機制 (Core Definition & Mechanism)
- 光緻變色現象本質上是材料的光誘導可逆異構化反應。吸收光子(光能)後,材料分子(如有機化合物中的螺吡喃、螺噁嗪、二芳基乙烯類;無機化合物如鹵化銀摻雜玻璃)從一種穩定形态(A态,通常顔色較淺或無顔色)轉變為另一種穩定形态(B态,通常顔色較深)。移除光源後,B态分子通過熱弛豫或再次吸收可見光光子,可逆地變回A态。這種循環可以重複多次。
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關鍵特性 (Key Characteristics)
- 可逆性 (Reversibility): 這是光緻變色的核心特征,顔色變化在光照移除後可自動或在另一波長光照射下恢複。
- 響應性 (Responsiveness): 變色速度(響應時間)和恢複速度是重要性能指标,取決于材料種類、溫度、光照強度等。
- 疲勞性 (Fatigue Resistance): 材料在經曆多次變色-恢複循環後保持性能的能力。高性能材料需具備良好的抗疲勞性。
- 波長依賴性 (Wavelength Dependence): 材料通常對特定波長範圍的光敏感(如紫外光UV-A),并産生特定顔色的變化(如透明變深灰、變藍等)。
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主要應用領域 (Major Applications)
- 光緻變色眼鏡片: 最常見的應用。在陽光下(含紫外線)自動變深色,阻擋強光;進入室内後恢複透明。
- 防僞與信息存儲: 用于制作防僞标籤、光學信息存儲介質,利用其可逆變色特性進行加密和識别。
- 光開關與傳感器: 可作為光控開關元件,或用于檢測紫外線強度、特定化學物質的環境傳感器。
- 裝飾與智能紡織品: 用于制作可變色裝飾品、服裝、玩具等,增加趣味性和功能性。
- 生物成像與藥物控制釋放: 在生物醫學領域,用于細胞标記、成像探針或光控藥物釋放系統。
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材料分類 (Material Classification)
- 有機光緻變色材料: 種類繁多(如螺吡喃、螺噁嗪、二芳基乙烯、俘精酸酐等),變色效率高、顔色豐富、易于分子設計修飾,但部分存在熱穩定性或抗疲勞性不足的問題。
- 無機光緻變色材料: 以摻雜鹵化銀(AgX)或銅鹵化物(CuX)的玻璃或晶體為代表(如變色眼鏡片的基礎材料)。通常具有更好的穩定性和耐久性,但變色速度和顔色變化種類相對有限。
- 有機-無機雜化材料: 結合有機和無機材料的優點,是當前研究熱點,旨在開發高性能、多功能的光緻變色體系。
權威參考來源:
- 美國化學學會 (ACS Publications): 提供大量關于光緻變色材料機理、新型分子設計及應用的權威研究論文和綜述。 (例如:搜索關鍵詞 "Photochromic materials review ACS")
- 英國皇家化學會 (RSC Publishing): 旗下期刊(如 Chemical Society Reviews, Materials Horizons)經常發表光緻變色材料領域的重要進展和綜述。 (例如:搜索關鍵詞 "Photochromism RSC")
- 材料科學領域專業期刊: 如 Advanced Materials, Chemistry of Materials, Journal of Materials Chemistry C 等,持續報道光緻變色材料的最新研究成果。
- 國家标準/行業标準: 相關行業(如眼鏡片)可能有關于光緻變色性能測試的标準(如ISO或國家标準)。 (例如:搜索 "Photochromic lens testing standard")
- 專業書籍: 如 Organic Photochromic and Thermochromic Compounds (Crano & Guglielmetti 主編),是系統介紹有機光緻變色材料的經典著作。
網絡擴展解釋
光緻變色材料是指受到特定波長和強度的光激發後,顔色發生可逆變化的一類材料。其核心特性在于光誘導的分子結構或電荷狀态改變,導緻材料吸收光譜的變化,且這種變化在停止光照或反向光照後可恢複原狀。
核心原理
光緻變色過程通常包含兩個階段:
- 顯色反應:化合物(A)在光照下發生光化學反應,生成異構體(B),顔色隨之改變;
- 褪色反應:通過熱力學恢複或反向光照,B重新轉化為A,顔色複原。
例如,無機材料WO₃的變色機理涉及雙電荷注入模型:紫外光激發後,W(VI)捕獲電子生成W(V),與質子結合形成藍色HₓWO₃。
發展曆程
- 1960年代:美國Corning工作室首次發現含鹵化銀(AgX)玻璃的可逆光緻變色性,并應用于變色眼鏡;
- 後續發展:研究重心轉向聚合物基材料,并拓展至有機化合物(如螺吡喃、偶氮苯衍生物)和納米材料(如WO₃粉體)。
主要分類
- 無機材料:如鹵化銀、WO₃,通過氧化還原反應實現變色;
- 有機材料:如螺吡喃、偶氮苯,依賴分子異構化;
- 複合體系:結合無機與有機特性,提升性能穩定性。
應用領域
- 光學器件:變色眼鏡、智能窗戶(根據光照調節透光率);
- 信息存儲:光化學開關、高密度數據存儲介質;
- 防僞技術:貨币、證件中的動态标識;
- 環境響應:輻射計量、光控傳感器。
當前挑戰
固态光緻變色材料雖具有耐溫、耐濕優勢,但基體對分子運動的限制可能降低變色效率。未來研究需平衡材料穩定性與響應速度。
如需更詳細的技術參數或曆史案例,可參考搜狗百科(-2)或Nature Reviews Materials的完整内容。
分類
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