جادوی ترموکرومیسم: تغییر رنگ با دما
ترموکرومیسم، یا همان رنگزای حرارتی، پدیده‌ای است که با تغییر دما، رنگ مواد تغییر می‌کند. این خاصیت جذاب باعث شده که پیگمنت‌های ترموکرومیک به عنوان شناساگر تغییر دما در کاربردهای مختلف استفاده شوند. بیایید نگاهی به این جادوی رنگارنگ بیاندازیم.
رنگ‌ها و پیگمنت‌های ترموکرومیک
رنگ‌ها و پیگمنت‌های ترموکرومیک به دلیل توانایی تغییر رنگشان با دما، در دماسنج‌های حاشیه‌دار پلاستیکی، ترموگرافی پزشکی و آزمایش‌های غیر مخرب ابزار مهندسی و مدارهای الکتریکی کاربرد دارند. همچنین، این پیگمنت‌ها در تصویرسازی حرارتی و دکوراسیون برای ایجاد جلوه‌های جدید استفاده می‌شوند.
لاکتون کریستال ویولت (3) و اصول ترموکرومیسم
یکی از ترکیبات شناخته‌شده در بین رنگینه‌های ترموکرومیک، لاکتون کریستال ویولت (3) است. این ترکیب یک مولکول غیر قطبی و بی‌رنگ است. وقتی که در مجاورت اسید قرار می‌گیرد، حلقه لاکتونی باز می‌شود و ساختار بنفش/آبی آریل کربونیم (تری آریل متین) (4) حاصل می‌شود. مشتقات زانتن (فلوران‌ها) نیز شیمی مشابهی دارند و وقتی حلقه‌شان باز شده و به فرم (6) تبدیل می‌شوند، به رنگ‌های متنوعی از جمله نارنجی، قرمز، سبز و سیاه درمی‌آیند.
کاغذهای کپی کاربن و مکانیسم تغییر رنگ
این واکنش‌های تشکیل رنگ در کاغذهای کپی کاربن نیز استفاده می‌شوند. در این سیستم‌ها، در لایه زیری نسخه اصلی، ماده سازنده رنگ (مثل ترکیب 3) قرار دارد که با میکروکپسول‌های ریز پوشیده شده است. در اثر فشار بر نسخه اصلی، میکروکپسول‌ها شکسته می‌شوند و ماده سازنده رنگ با معرف اسیدی در لایه‌های نسخه کپی واکنش می‌دهد و رنگ ایجاد می‌شود.
سیستم‌های ترموکرومیک برگشت‌پذیر و برگشت‌ناپذیر
در سیستم‌های ترموکرومیک برگشت‌پذیر، سه جزء ماده سازنده رنگ، ظاهر کننده و حلال (مثل اسیدهای چرب) در میکروکپسول قرار دارند. در دمای پایین، مخلوط رنگی است و با افزایش دما بی‌رنگ می‌شود. با کاهش دما، حلقه ترکیب سازنده رنگ باز می‌شود و کمپلکس زوج یون رنگی دوباره تشکیل می‌شود.
کریستال‌های مایع و ترموکرومیسم
کریستال‌های مایع نیز به عنوان مواد رنگزای حرارتی معرفی شده‌اند. این کریستال‌ها ساختار مارپیچی دارند که طول پلکان وسط مارپیچ نشان‌دهنده طول موج نور است. رنگ از اثر نور سفید بر کریستال مایع ایجاد می‌شود. با تغییر طول پلکان با حرارت، رنگ کریستال نیز تغییر می‌کند.
با افزایش دما، طیف رنگ‌ها به طور پیوسته تغییر می‌کند. این پدیده در مقابل یک زمینه سیاه که طول موج‌های عبوری را جذب می‌کند، بسیار جالب توجه است.
نتیجه‌گیری
ترموکرومیسم، یا همان رنگزای حرارتی، پدیده‌ای جذاب و جادویی است که به ما امکان می‌دهد تا با تغییر دما، رنگ مواد را تغییر دهیم. این خاصیت در کاربردهای مختلفی از دماسنج‌های پلاستیکی تا دکوراسیون و کریستال‌های مایع، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برای سفارش این پیگمنت میتونید از اینجا اقدام کنید
