Fotokromaattiset

Fotokromaattiset ovat yhdisteitä ja materiaaleja, jotka muuttavat värinsä tai optisia ominaisuuksiaan valon vaikutuksesta. Muutos johtuu valon laukaisemasta kemiallisesta isomerian muutoksesta, jolloin kahdella isomeerisella tilalla on erilainen absorptio. Usein muutos on palautuva, ja materiaali palaa alkuperäiseen tilaan ilman pysyvää kemiallista muutosta.

Perusmekanismi on valokemiallinen isomeria: valon avulla molekyyli siirtyy kahden isomeerisen tilan välillä, joilla on erilainen absorptio. Esimerkiksi spiropyranit voivat UV‑valossa avautua rakenteeltaan toisenlaisiksi ja aiheuttaa värin muutoksen; toiset järjestelmät, kuten diarylethenet, voivat valon avulla sulkeutua tai avautua. Takaisin reagoituminen tapahtuu yleensä näkyvän valon tai lämpötilan vaikutuksesta. Fotokromaattisia järjestelmiä on kehitetty monenlaisissa ympäristöissä ja päällysteissä.

Käyttökohteita ovat muun muassa silmälasien fotokromaattiset linssit, älykkäät ikkunat rakennuksiin ja ajoneuvoihin sekä tekstiilit ja pigmentit, jotka muuttavat väriä valaistusolosuhteiden mukaan. Näitä ominaisuuksia hyödynnetään myös tietokone- ja merkkijärjestelmissä sekä julkaisu- ja turvallisuustuotteissa, joissa tarvitaan tilojen tai laitteiden väriarvojen vaihtelua keinotekoisesti.

Haasteita ovat muutosnopeus ja värin kestävyys toistuvassa vaihtelussa (fatigue), sekä riippuvuus valon spektristä ja lämpötilasta. Lisäksi valmistus-, vakaus- ja kustannuskysymykset vaikuttavat käytännön sovelluksiin sekä pitkäaikaiseen luotettavuuteen.