fotokromische

Fotokromische Stoffe oder Materialien verändern ihre Farbe oder Transparenz reversibel, wenn sie Licht ausgesetzt sind, insbesondere UV-Strahlung. Der Begriff bezieht sich auf Photochromismus, einen lichtinduzierten, reversiblen Zustandwechsel von Molekülen oder Strukturen.

Typische Klassen sind organische Verbindungen wie Spiropyrane, Spirooxazine und Naphthopyrane. Unter UV-Licht wandelt sich der farblose, ringgespannte Zustand in eine farbige Merocyanin-Form um. Die Rückkehr zum farblosen Zustand erfolgt durch sichtbares Licht oder Wärme, wodurch der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt wird. Der Effekt hängt von Faktoren wie Temperatur, Lichtintensität und Spektralbereich ab und kann im Verlauf der Nutzung durch Alterung abnehmen. Üblicherweise führen die Veränderungen zu Grau-, Braun- oder Gelbtönen, doch auch andere Farbstationen sind möglich.

Anwendungen finden sich vor allem in ophthalmischen Linsen, wo sich Gläser automatisch der Umgebungshelligkeit anpassen. Daneben werden fotokromische Beschichtungen für Glas, Fenster, Textilien oder Displays sowie in Smart-Window-Technologien genutzt, die Transparenz je nach Lichteinfall steuern.

Vorteile dieser Materialien liegen in erhöhter Sichtkomfort und reduzierte Notwendigkeit für separates Sonnenbrillenglas. Einschränkungen betreffen die Abhängigkeit von Temperatur, eine oft langsamer reagierende oder unvollständige Rückbildung bei sehr kalten Bedingungen, potenzielle Alterungseffekte und in manchen Fällen höhere Kosten.

Historisch wurden fotokromische Systeme im 20. Jahrhundert entwickelt und fanden breite Anwendung in der Optik und Beschichtungstechnologie. Forschungsfelder umfassen neue Molekülklassen, verbesserte Reaktionsgeschwindigkeiten und längere Lebensdauer bei wechselnden Umweltbedingungen.