Fotochromismus

Fotochromismus beschreibt die reversible Veränderung der Farb- oder Lichtdurchlässigkeit eines Materials durch Lichteinwirkung. Typisch ist der Wechsel zwischen einer farblosen und einer farbigen Form. Die Umwandlung wird meist durch UV-Strahlung angestoßen; die Rückkehr erfolgt in der Regel durch sichtbares Licht oder durch Wärme. Die Ausprägung der Färbung hängt von Molekültyp, Lichtintensität und Umgebungsbedingungen wie Temperatur ab.

Mechanismen und Beispiele: Organische Fotochromen arbeiten oft über lichtinduzierte Umlagerungen, etwa bei Spiropyran- oder Spirooxazin-Verbindungen, die ringöffnen und so eine farbige Merocyanin- oder offene Form erzeugen. Diarylethene zeigen ähnliche reversible Ring-Öffnen-/Schließen-Reaktionen. Diese Moleküle werden in einem polymeren Träger eingebettet, sodass sie als fotochromische Linsen, Beschichtungen oder Folien genutzt werden.

Anwendungen und Eigenschaften: Der wichtigste Bereich ist die ophthalmische Optik. Photochrome Brillengläser dunkeln im Sonnenlicht (durch UV) ab und bleichen sich wieder, wenn die Belastung sinkt. Moderne Linsen basieren auf organischen Fotochrom-Dyes in Kunststoff, bieten UV-Schutz und reduzieren Blendung, ohne dass eine separate Sonnenbrille nötig ist. Die Färbung ist temperaturabhängig; Wärme beschleunigt tendenziell das Bleichen, kalte Bedingungen können das Dunkeln verlängern. Oft beeinflussen UV-Filter im Fahrzeugfenster die Dunkelwirkung, sodass im Auto weniger dunkle Färbung entsteht. Weitere Anwendungen finden sich in optischen Schaltern, Sensorik und Datenspeicherung, wo reversible Farbänderungen genutzt werden.