ФОТОХРОМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ФОТОХРОМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

- материалы, в к-рых используется явление фотохромизма органич. и неорганич. веществ, применяемые для регистрации, хранения, обработки и передачи оптич. информации и для модуляции оптич. излучения.

Стимулом разработки Ф. м. послужили высказанные в 1956 идеи их использования при создании оптич. памяти вычислит. машин и средств защиты глаз от солнечного света и излучения ядерного взрыва. С развитием лазерной техники повысился интерес к фотохромным средам для регистрации и обработки оптич. информации. Выявление новых свойств Ф. м., сопутствующих фотохромным превращениям, напр. изменение показателя преломления, расширило возможности области их применения (напр., для модуляции излучения).

В зависимости от области использования Ф. м. изготавливают в виде жидких растворов, полимерных плёнок, тонких аморфных и поликристаллич. слоев на гибкой или жёсткой подложке, полимолекулярных слоев, силикатных и полимерных стёкол, монокристаллов.

Применение Ф. м. основано на их светочувствительности, на появлении или изменении окраски непосредственно под действием излучения, на обратимости происходящих в них фотофиз. и фотохим. процессов, на различии термич., хим. и физ. свойств исходной и фотоиндуцированной форм фотохромных веществ.

Обладая уникальной способностью автоматич. изменения светопропускания в зависимости от интенсивности активирующего излучения, Ф. м. оказались пригодными для создания светозащитных устройств с переменным све-топропусканием. Наиб. практич. использование получили фотохромные силикатные стёкла, содержащие микрокристаллы галогенидов серебра (AgBr, AgCl и др.), благодаря почти неограниченной цикличности процесса фотоиндуцированного окрашивания - спонтанного обесцвечивания в темноте. В модуляторах оптич. излучения, в т. ч. лазерного, всё большее применение находят органич. полимерные стёкла и плёнки на основе светочувствит. соединений, проявляющих физ. фотохромизм (фотоиндуцированное триплет-триплетное поглощение и синглет-синглетное просветление).

На основе органич. фотохромных соединений, испытывающих обратимые фотохим. превращения (спирооксази-ны, дитизонаты металлов, фульгиды и др.), создаются солнцезащитные очки массового спроса.

Использование Ф. м. в качестве светочувствит. регистрирующих сред основано на их высокой разрешающей способности (<= 1 нм); на возможности получения изображения непосредственно под действием света, т. е. без проявления и в реальном масштабе времени (<=10^-8 с); на возможности перезаписи и исправления зарегистрированной информации с помощью теплового или светового воздействия; на возможности хранения записанной информации в широких пределах (от 10 ^-6 с до неск. месяцев и даже лет).

Светочувствительность Ф. м. на 4-7 порядков ниже, чем у галогенидосеребряных фотоматериалов, поэтому наиб. эффективно применение Ф. м. в лазерных устройствах, обеспечивающих запись и обработку оптич. информации в мощных потоках излучения.

Ф. м. используются в системах скоростной обработки и вывода оптич. и электрич. сигналов; в качестве сред для создания элементов оперативной оптич. памяти, где быстродействие, длительность хранения зарегистрированной информации до перезаписи и многократность использования особенно важны; в системах ультрамикрофильмирования и микрозаписи; в голографии, где особенно существенно высокое разрешение.

В качестве регистрирующих сред наиб. практич. интерес представляют полимерные и полимолекулярные слои на основе фотохромных соединений, проявляющих хим. фо-тохромизм (напр., спиросоединений).

Ф. м. используются также в системах визуализации гид-родинамич. потоков, для исправления недостатков негативных и позитивных изображений, в оптоэлектронике, дозиметрии, актинометрии и др. областях науки и техники. Широкое применение нашли Ф. м. для регистрации и отображения цветной информации, где в зависимости от их типа можно получать негативные или позитивные многоцветные изображения.

Нек-рые ограничения в практич. использовании Ф. м. накладывает недостаточная цикличность фотопревращений органич. веществ, испытывающих необратимые фото-хим. и термич. реакции, а также термич. нестабильность фотоиндуцированной формы большинства Ф. м.

Лит.: Барачевский В. А., Лашков Г. И., Цехомский В. А., Фотохромизм и его применение, М., 1977.

В. А. Барачевский.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.