Fotochromia

Fotochromia to zjawisko, które polega na zmianie barwy i intensywności koloru materiałów w odpowiedzi na naświetlanie światłem o odpowiedniej długości fali. Jest to fascynujące zjawisko, które od dawna przyciąga uwagę naukowców i badaczy z różnych dziedzin. Fotochromiczne materiały mają zdolność do reagowania na promieniowanie świetlne poprzez zmianę struktury ich cząsteczek, co prowadzi do zmiany barwy.

• Fotochromia - jest to zjawisko odwracalnej zmiany barwy i przezroczystości związków chemicznych pod wpływem promieniowania o różnej długości fali. <foto + chromia> [I. Duda i in. 1995, s54]
• Fotochromowe szkło - jest to szkło światłoczułe [Nowy Leksykon PWN 1998, s501] zawierające halogenki srebra, w których przebiegają odwracalne procesy fotochemiczne; ciemnieją na świetle i odbarwiają się w ciemności, po ogrzaniu lub po naświetleniu światłem o innej długości fali. Poddawane długotrwałemu działaniu światła i odbarwiane tysiące razy nie wykazują zmiany własn. Dodatek sensybilizatorów w postaci tlenków arsenu, antymonu, cyny i miedzi zwiększa czułość na światło i powoduje pogłębienie zaciemnienia fotochromowego (inne współczynniki temperaturowe, zmiana zakresu fal świetlnych powodujących zaciemnienie, różny stopień zaciemnienia). Produkcja szkła fotochromowego jest bardzo trudna. Jedna z metod otrzymywania polega na pokrywaniu zwykłego szkła warstwą polimeru, zawierającą organiczną lub nieorganiczną substancje fotochromowe. Szkła fotochromowe stosowane są do produkcji szyb do samochodów, okularów słonecznych, do celów dekoracyjnych, oraz do produkcji filtrów świetlnych do ochrony oczu przed nagłymi i silnymi błyskami światła (niektóre filtry zmniejszają fotochromowe zmniejszają transmisję światła do 0,001% w czasie 10-20ms). [Encyklopedia Techniki 1969, s677]
• Fotochromia - jest to technika fotografii barwnej, za pomocą której otrzymuje się obrazy o barwach zbliżonych do barw fotografowanych obiektów na przystosowanych do tego celu barwnych materiałów fotograficznych. Obrazy barwne otrzymuje się dwiema metodami: addytywną i subtraktywną. Metoda addytywna polega na zmieszaniu barwnych promieni powstałych po przepuszczeniu światła białego przez filtry - niebieski, zielony i czerwony. Dwie barwy addytywne nakładające się na siebie dają barwę wypadkową, np. barwy niebieska i zielona dają barwę niebieskozieloną, niebieska i czerwona - purpurową, czerwona i zielona - żółtą. Obraz barwny w metodzie addytywnej składa się z niewidocznych punktów barwnych w trzech barwach podstawowych (czerwonej, zielonej i niebieskiej), dających sumaryczne wrażenie odpowiednich barw. Tą samą metodą otrzymuje się obrazy barwne w druku oraz w telewizji kolorowej. Metoda subtraktywna, polega na odejmowaniu (pochłanianiu) z widma światła białego po 1/3 jego składu spektralnego za pomocą filtrów o barwach powstałych przez zmieszanie dwóch barw tj, o barwie niebieskozielonej, purpurowej i żółtej. Filtr niebieskozielony pochłania światło o barwie czerwonej, purpurowy - zielonej, żółty niebieskiej. Nałożone na siebie filtry żółty i purpurowy pochłaniają barwy niebieską i zieloną, a przepuszczają czerwoną. Pochłonięcie wszystkich trzech barw podstawowych daje w wyniku barwę czarną. Metoda subtraktywna jest podstawą wszystkich nowoczesnych metod fotografii barwnej.

Wywoływanie materiałów fotograficznych barwnych, w zależności od rodzaju materiału fotograficznego prowadzi się jedną z dwóch metod: metodą Agfacolor, którą stosuje się w przypadku materiałów zawierających w emulsji składowe sprzęgające dobrane tak, aby z użyciem tej samej substancji wywołującej uzyskać w każdej z nich jedną z trzech barw podstawowych. Podczas wywoływania równocześnie z red. naświetlonych ziaren halogenku srebra, w wyniku sprzęgania produktu utl. głównego składnika wywoływacza z tzw. składową sprzęgającą zawartą w warstwie emulsji, tworzy się barwnik. Metodą Kodachrome, którą stosuje się w przypadku materiałów nie zawierających składowych sprzęgających w poszczególnych warstwach emulsji. Wywołanie poszczególnych warstw prowadzi się oddzielnie dodając każdorazowo odpowiednie składowe sprzęgające do wywoływacza. W procesach wywoływania barwnego powstaje srebro metaliczne i odpowiednie barwniki. Podczas następnych etapów obróbki usuwa się powstałe srebro (tzw. odbielanie) i niezredukowane halogenki srebra oraz srebro koloidalne z warstwy filtrującej. W wyniku wywoływania materiału negatywnego otrzymuje się obraz w barwach dopełniających. W wyniku analogicznie wykonywanego kopiowania obrazu negatywnego na barwnym mat. pozytywowym otrzymuje się obraz fotograficzny o barwach zbliżonych do naturalnych [Encyklopedia Techniki 1993, s248,249]

Zastosowanie fotochromii w praktyce

Fotochromia znalazła szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach, zarówno w produktach codziennego użytku, jak i w technologii.

Jednym z najpopularniejszych zastosowań fotochromii są okulary słoneczne. Soczewki fotochromowe dostosowują się do zmieniającego się natężenia światła, automatycznie przyciemniając się w obecności silnego promieniowania słonecznego. Dzięki temu zapewniają ochronę oczu przed nadmiernym nasłonecznieniem, a jednocześnie zapewniają komfort widzenia w zróżnicowanych warunkach oświetleniowych.

Innym przykładem zastosowania fotochromii są szkła samochodowe. Fotochromiczne szyby samochodowe automatycznie przyciemniają się w odpowiedzi na natężenie promieniowania słonecznego. To zwiększa komfort jazdy, chroniąc przed nadmiernym nasłonecznieniem i odbiciami świetlnymi.

Fotochromia znalazła również zastosowanie w filtrach świetlnych, które stosowane są w fotografii i optyce. Filtry fotochromiczne absorbują niepożądane długości fal świetlnych, pozwalając na kontrolę jakości i kolorystyki zdjęć oraz na eliminację odblasków i refleksów.

Technologia fotochromii jest również wykorzystywana w fotografii barwnej. Proces ten polega na zarejestrowaniu obrazu na specjalnej powłoce fotochromicznej, która reaguje na promieniowanie świetlne. Ta powłoka reaguje na światło i zmienia swoją strukturę chemiczną w zależności od natężenia i rodzaju promieniowania. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie różnych efektów kolorystycznych na fotografii.

Przedstawienie znaczenia fotochromii w różnych dziedzinach

Fotochromia ma wiele praktycznych zastosowań w różnych dziedzinach. Jednym z najbardziej znanych przykładów jest fotochromowe szkło, które jest stosowane w okularach. Dzięki temu materiałowi, szkła okularowe automatycznie przyciemniają się w odpowiedzi na naświetlanie światłem słonecznym, zapewniając ochronę przed nadmiernym nasłonecznieniem. Jest to niezwykle przydatne zarówno dla osób noszących okulary korekcyjne, jak i dla osób korzystających z okularów przeciwsłonecznych.

Fotochromia ma również zastosowanie w dziedzinie ochrony materiałów przed promieniowaniem UV. Fotochromiczne farby i powłoki mogą być stosowane na różnych powierzchniach, takich jak drewno, metal czy tkaniny, aby chronić je przed szkodliwym działaniem promieniowania UV. Dzięki temu można zachować trwałość i estetykę materiałów, jednocześnie zapewniając ochronę przed promieniowaniem.

W dziedzinie druku fotochromia może być używana do tworzenia efektów specjalnych, takich jak obrazy, które zmieniają barwę w zależności od oświetlenia. Jest to popularna technika stosowana w reklamie, sztuce i projektowaniu graficznym, która pozwala na tworzenie dynamicznych i niezwykłych efektów wizualnych.

Wreszcie, fotochromia ma również znaczenie w dziedzinie badań naukowych. Badacze korzystają z fotochromicznych materiałów do badania zmian strukturalnych i reakcji chemicznych, które zachodzą pod wpływem światła. To zjawisko może dostarczać cennych informacji na temat reakcji chemicznych, czego skutkiem jest rozwój nowych technologii i materiałów.

Wprowadzenie do fotochromii, omówienie kluczowych pojęć i przedstawienie znaczenia tego zjawiska w różnych dziedzinach pozwoli czytelnikowi na lepsze zrozumienie tematu i przygotowanie do dalszej analizy.

Wykorzystanie fotochromii w elektronice

Wykorzystanie fotochromii w dziedzinie elektroniki jest kolejnym obszarem, który rozwija się dynamicznie. Fotochromiczne materiały są coraz częściej wykorzystywane w produkcji wyświetlaczy o zmiennej przezroczystości. Dzięki temu możliwe jest tworzenie ekranów, które automatycznie regulują swoją jasność w zależności od otaczającego oświetlenia. To znacznie poprawia komfort użytkowania urządzeń elektronicznych, szczególnie w przypadku smartfonów, tabletów i laptopów.

Badania nad wykorzystaniem fotochromii w elektronice koncentrują się również na opracowaniu bardziej zaawansowanych materiałów fotochromicznych, które zapewniają szybką reakcję na zmieniające się warunki oświetleniowe oraz dłuższą żywotność. To otwiera nowe możliwości dla elektroniki, umożliwiając tworzenie bardziej zaawansowanych i inteligentnych urządzeń.

Fotochromia — artykuły polecane

Karmelizacja — Katabolizm — Dehydratacja — Okowita — Koagulacja — Biokatalizatory — Peklowanie — Fermentacja — Maderyzacja

Bibliografia

• Czarnecka-Żołek E. i in. (red.) (1993), Encyklopedia Techniki. Chemia. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa
• Duda I. (red.) (1984), Słownik pojęć towaroznawczych, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Krakowie, Kraków
• Petrozolin-Skowrońska B. (red.) (1998), Nowy Leksykon PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
• Strona internetowa: Fotochromia, Słownik języka polskiego PWN online
• Zienkowicz J. i in. (red.) (1979), Encyklopedia technik. Materiałoznawstwo, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa

Autor: Kutek Angelika