fotocromismo


El fotocromismo es la transformación reversible de una especie química ( fotointerruptor ) entre dos formas por absorción de radiación electromagnética ( fotoisomerización ), donde las dos formas tienen espectros de absorción diferentes. [1] [2] En lenguaje sencillo, esto se puede describir como un cambio reversible de color tras la exposición a la luz.

Una de las aplicaciones fotocromáticas reversibles más famosas son las lentes que cambian de color para gafas de sol , como las que se encuentran en los anteojos. La mayor limitación en el uso de la tecnología fotocromática es que los materiales no se pueden hacer lo suficientemente estables para soportar miles de horas de exposición al aire libre, por lo que las aplicaciones al aire libre a largo plazo no son adecuadas en este momento.

La velocidad de conmutación de los tintes fotocromáticos es muy sensible a la rigidez del entorno que rodea al tinte. Como resultado, cambian más rápidamente en solución y más lentamente en un entorno rígido como una lente de polímero. En 2005 se informó que la unión de polímeros flexibles con baja temperatura de transición vítrea (por ejemplo, siloxanos o acrilato de polibutilo) a los tintes les permite cambiar mucho más rápidamente en una lente rígida. [3] [4] Algunas espirooxazinas con polímeros de siloxano adjuntos cambian a velocidades cercanas a las de una solución, aunque estén en una matriz de lente rígida.

Las unidades fotocrómicas se han empleado ampliamente en la química supramolecular . Su capacidad para dar un cambio de forma reversible controlado por la luz significa que pueden usarse para crear o deshacer motivos de reconocimiento molecular , o para provocar un cambio de forma consecuente en su entorno. Por lo tanto, las unidades fotocrómicas se han demostrado como componentes de interruptores moleculares . El acoplamiento de unidades fotocrómicas a enzimas o cofactores enzimáticos incluso proporciona la capacidad de "encender" y "apagar" reversiblemente las enzimas, alterando su forma u orientación de tal manera que sus funciones estén "funcionando" o "rompiéndose".

La posibilidad de utilizar compuestos fotocrómicos para el almacenamiento de datos fue sugerida por primera vez en 1956 por Yehuda Hirshberg. [5] Desde entonces, ha habido muchas investigaciones por parte de varios grupos académicos y comerciales, particularmente en el área del almacenamiento de datos ópticos 3D que promete discos que pueden contener un terabyte de datos. Inicialmente, los problemas con las reacciones térmicas inversas y la lectura destructiva persiguieron estos estudios, pero más recientemente se han desarrollado sistemas más estables. [ cita requerida ]

Los fotocromáticos reversibles también se encuentran en aplicaciones como juguetes , cosméticos , ropa y aplicaciones industriales. Si es necesario, se pueden hacer cambiar entre los colores deseados combinándolos con un pigmento permanente .


Una lente de gafas fotocromática , después de la exposición a la luz solar mientras parte de la lente permanecía cubierta por papel.
Hackmanita antes (arriba) y después (abajo) de la exposición a los rayos UV
Fotocromismo espiro-mero.
Fotoquímica del ditienileteno.
Fotoisomerización de azobenceno.