變色玻璃

在適當波長光的輻照下改變其顏色，而移去光源時則恢復其原來顏色的玻璃。又稱光致變色玻璃或光色玻璃。變色玻璃是在玻璃原料中加入光色材料製成。此材料具有兩種不同的分子或電子結構狀態，在可見光區有兩種不同的吸收係數，在光的作用下，可從一種結構轉變到另一種結構，導致顏色的可逆變化，常見的含鹵化銀變色玻璃，是在鈉鋁硼酸鹽玻璃中加入少量鹵化銀（AgX）作感光劑，再加入微量銅、鎘離子作增感劑，熔製成玻璃后，經適當溫度熱處理，使鹵化銀聚成微粒狀而製得。當它受紫外線或可見光短波照射時，銀離子還原為銀原子，若干銀原子聚集成膠體而使玻璃顯色；光照停止后，在熱輻射或長波光（紅光或紅外）照射下，銀原子變成銀離子而退色。鹵化銀變色玻璃的特點是不容易疲勞，經歷30萬次以上明暗變化后，依然不失效，是製作變色眼鏡常用的材料。變色玻璃還可用於信息存儲與顯示、圖像轉換、光強控制和調節等方面。

含有溴化銀(或氯化銀)和微量氧化銅的玻璃是一種變色玻璃。當受到太陽光或紫外線的照射時，其中的溴化銀髮生分解，產生銀原子(AgBr==Ag+Br).銀原子能吸引可見光，當銀原子聚集到一定數量時，射在玻璃上的光大部分被吸收，原來無色透明的玻璃這時就會變成灰黑色。當把變色后的玻璃放到暗處時，在氧化銅的催化作用下，銀原子和溴原子又會結合成溴化銀(Ag+Br==AgBr)，因為銀離子不吸收可見光，於是，玻璃又會變成無色透明。這就是變色玻璃變色的基本原理。

用變色玻璃製作窗玻璃，可使烈日下透過的光線變得柔和且有陰涼之感。變色玻璃也可用於製作太陽鏡片。

一般說來是在普通的玻璃成分中引入光敏劑生產光致變色玻璃。常用的普通玻璃有鋁硼硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃等，常用的光敏劑包括鹵化銀、鹵化銅等等。通常光敏劑以微晶狀態均勻地分散在玻璃中，在日光照射下分解，降低玻璃的光透光度。當玻璃在暗處時，光敏劑再度化合，恢復透明度。玻璃的著色和退色是可逆的、永久的。

光致變色玻璃的裝飾特性是玻璃的顏色和透光度隨日照強度自動變化。日照強度高，玻璃的顏色深，透光度低。反之，日照強度低，玻璃的顏色淺，透光度高。用光致變色玻璃裝飾建築，既使得室內光線柔和、色彩多變，又使得建築色彩斑斕、變幻莫測，與建築的日照環境協調一致。一般用於建築物門窗、幕牆等。

在通常條件下，玻璃是透明的。對於有些玻璃，在紫外或者可見光的照射，可產生可見光區域的光吸收，使玻璃發生透光度降低或者產生顏色變化，並且在光照停止后又能自動恢復到原來的透明狀態，稱之為光致變色玻璃。

電致變色玻璃是一種新型的功能玻璃。電致變色玻璃在智能窗的應用開發研究方面開展得非常活躍，這種由基礎玻璃和電致變色系統組成的裝置利用電致變色材料在電場作用下而引起的透光（或吸收）性能的可調性，可實現由人的意願調節光照度的目的，同時，電致變色系統通過選擇性地吸收或反射外界熱輻射和阻止內部熱擴散，可減少辦公大樓和居民住宅等建築物在夏季保持涼爽和冬季保持溫暖而必須耗費的大量能源。

隨著能源的緊張，節能材料的研究和開發成為人們廣泛關注的一個重要問題，以電致變色材料為核心的全固態靈巧窗（SW）可動態地調節太陽能的輸出或輸入和可見光譜，還可作為汽車等交通工具的擋風玻璃和大面積顯示器，在建築、運輸及電子等工業領域有著廣泛的應用前景。

電致變色玻璃在建築、飛機、汽車等領域得到了廣泛的應用。

(1)信息存儲元件：利用光致變色化合物受不同強度和波長光照射時可反覆循環變色的特點，可以將其製成計算機的記憶存儲元件，實現信息的記憶與消除過程。其記錄信息的密度大得難以想象，而且抗疲勞性能好，能快速寫入和擦除信息。這是新型記憶存儲材料的一個新的發展方向。

(2)裝飾和防護包裝材料：光致變色化合物可用作指甲漆、漆雕工藝品、T恤衫、牆壁紙等裝飾品。為了適應不同的需要，可將光致變色化合物加入到一般油墨或塗料用的膠粘劑、稀釋劑等助劑中混合製成絲網印刷油墨或塗料；還可將光致變色化合物製成包裝膜、建築物的調光玻璃窗、汽車及飛機的屏風玻璃等，防護日光照射，保證全。

(3)自顯影全息記錄照相：這是利用光致變色材料的光敏性製作的一種新型自顯影+法照相技術。在透明膠片等支持體上塗一層很薄的光致變色物質(如螺毗喃、俘精酸醉等)，其對可見光不感光，只對紫外光感光，從而形成有色影像。這種成像方法解析度高，不會發生操作誤差，而且影像可以反正錄製和消除。

(4)國防上的用途：光致變色材料對強光特別敏感，因此可以用來製作強光輻劑量劑。它能測量電離輻射，探測紫外線、X射線、y射線等的劑量。如將其塗在飛船的外部，能快速精確地計量出高輻射的劑量。光致變色材料還可以製成多層濾光器，控制輻射光的強度，防止紫外線對人眼及身體的傷害。如果把高靈敏度的光致變色體系指示屏用於武器上，可記錄飛機、軍艦的行蹤，形成可褪色的暫時痕迹。