¿Qué es el fotocromismo?
El fotocromismo es un cambio de color reversible, específicamente un proceso que describe un cambio de color en presencia de luz ultravioleta (UV), visible e infrarroja (IR). Este fenómeno se ve comúnmente en lentes de transición, que son los tipos de lentes de gafas que se oscurecen con la luz solar exterior y se vuelven claras con la luz interior. Una sustancia fotocrómica exhibe un cambio de color bajo la presencia de ciertos tipos de luz, por ejemplo, la luz solar UV que activa las lentes de transición. El fenómeno ocurre debido a las características de absorción del material molecular en respuesta a la radiación de longitud de onda. Los diferentes materiales pueden responder con sus propios espectros de transmisión característicos que se transforman en presencia de variaciones de luz.
Una comprensión precisa del fenómeno fue descubierta por primera vez por el químico alemán judío orgánico Dr. Willi Marckwald (1864-1950), quien también se hizo llamar Willy Markwald, en 1899 y etiquetó la fototropía hasta la década de 1950. También se le atribuye el descubrimiento de Radium F, un isótopo del polonio de Pierre y Marie Curie, durante su mandato en la Universidad de Berlín. Aunque el fenómeno fotocrómico había sido observado por otros ya en 1867, Marckwald lo determinó objetivamente en su estudio del comportamiento de la benzo-1-naftirodina y la tetracloro-1,2-ceto-naftalenona bajo la luz.
En pocas palabras, un compuesto químico expuesto a la luz se transforma en otro compuesto químico. En ausencia de luz, se transforma nuevamente en el compuesto original. Estos están etiquetados como reacciones hacia adelante y hacia atrás.
Los cambios de color pueden ocurrir en compuestos orgánicos y artificiales y también tienen lugar en la naturaleza. La reversibilidad es un criterio clave para nombrar este proceso, aunque puede ocurrir un fotocromismo irreversible si los materiales experimentan un cambio de color permanente con la exposición a la radiación ultravioleta. Esto, sin embargo, cae bajo el paraguas de la fotoquímica.
Numerosas moléculas fotocrómicas se clasifican en varias clases; Estos pueden incluir espiropiranos, diariletenos y quinonas fotocrómicas, entre otros. Los fotocrómicos inorgánicos pueden incluir plata, cloruro de plata y haluros de zinc. El cloruro de plata es el compuesto típicamente utilizado en la fabricación de lentes fotocrómicas.
Otras aplicaciones del fotocromismo se encuentran en la química supramolar, para indicar transiciones moleculares mediante la observación de cambios fotocrómicos característicos. El almacenamiento de datos ópticos tridimensionales emplea fotocromismo para crear discos de memoria capaces de contener un terabyte de datos, o esencialmente 1,000 gigabytes. Muchos productos usan esta alteración para crear características atractivas para juguetes, textiles y cosméticos.
La observación de bandas fotocrómicas en ciertas porciones del espectro de luz permite el monitoreo no destructivo de procesos y transiciones relacionados con la luz. La nanotecnología se basa en el fotocromismo en la producción de películas delgadas. El efecto puede correlacionarse con las respuestas de coloración en el área de superficie de una película, que puede usarse en cualquier cantidad de aplicaciones ópticas o de película delgada de material; Por ejemplo, los usos incluyen la producción de semiconductores, filtros y otros tratamientos técnicos de superficie.
Por lo general, los sistemas fotocrómicos se basan en reacciones unimoleculares que ocurren entre dos estados con espectros de absorción notablemente diferentes. El proceso es a menudo un cambio reversible de radiación térmica o calor, así como de luz espectral visible. La aplicación de este fenómeno a los productos de consumo así como a las tecnologías industriales implica vincular estos cambios moleculares naturales a transmisiones y absorciones de luz deseables para una multitud de efectos deseables. La ingeniería de banda de energía de productos y tecnologías se mejora en gran medida por estas modificaciones sensibles al color entre luz, materiales y elementos.