L01 Nichitavlad Marinescumarinela [631710]

MATERIALE CARE ISI SCHIMBA CULOAREA

NICHITA Vlad Ioan, LITA Marius Dorel. STEFANEANU Alexandru, AGHERGHINI Radu.
Facultatea:Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice, Anul de studii: I, e –
mail: [anonimizat]

Conducator stiintific: Șl.dr.ing. Marinescu Marinela, Șl.dr.ing.Butu Larisa .
In aceasta lucrare urmarim sa prezentam tipuri de materiale care isi schimba culoarea, procedeul prin care se obtin
unele dintre ele, stadiul lor actual cat si posibile informatii legate de viitorul lo r.
CUVINTE CHEIE: Temperatura,Polimer,Senzori.

1.Introducere
Materialele care isi schimba culoarea sunt materialele care au una sau mai multe proprietăți care pot fi
modificate semnificativ în mod controlat de stimuli externi, cum ar fi stresul , temperatura , umiditatea,
pH-ul, câmpurile electrice sau magnetice , lumină sau compuși chimici.
Ele pot fi folosite pentru a detecta defecte in structura echipamentelor energetice.Obiectivele pe care
dorim sa le atingem sunt prezentarea tipurilor de materia le care isi schimba culoarea,modul in care se
realizeaza si utilizarile lor. Obiectivele au fost realizate prin definirea lor,ilustrarea prin poze si explicarea
felului in care actioneaza aceste materiale.

2.Istoria materialelor care isi schimba culoarea
Printre primele materiale de acest tip regasim cerneala termocromatica,create in anii 70’.
În chimie , cromismul este un proces care induce o schimbare, adesea reversibilă, în culorile
compușilor . În cele mai multe cazuri, cromismul se bazează pe o schimba re a
stărilor electronice ale moleculelor.
Cromismul este clasificat după ce fel de stimuli sunt utilizați. Principalele tipuri de cromism sunt după
cum urmează :
-termocromism
-fotocromism
-electrocromism
-solvatocromism
-cathodocromism

3.Stadiul actual
Momentan,gelurile polimere fluorescente sunt in stadiu de cercetare de catre MIT , ele pot fi
folosite ca senzori pentru detectarea schimbarilor intr -o structura sau in mediul incojurator.
In cazul materialelor halocromatice avem cerneala termocromatica fo losita actual, spre exemplu,
ca termometru pe exteriorul acvariilor sau pentru a obtine temperature corpului prin frunte. Ca
un exemplu concret avem firma Coors Light ce utilizeaza cerneala termocromica pe cutiile sale ,
trecand de la alb la albastru, pentr u a indica daca sunt reci.
De asemenea, un alt material halocromatic este hartia termocromatica ce este utilizata in
imprimantele termice.

4.Geluri polimerice fluorescente
Cercet ărorii de la MIT produc un gel polimer fluorescent (fig.1) care își schimba culoarea atunci
când este agitat, încalzit sau expus la acid.
Având aceste propritet ăti, materiale le pot fi folosite ca senzori pentru detectarea schimb ărilor
într-o structur ă sau în mediul înconjur ător.

(fig.1) Gel polimeric fluorescen t

Pentru a crea acest gel cercet ătorii folosesc un polimer de uz general cu un meta l fluorescent și
un element chimic care le poate combina.
Amestecate într-un solvent , metalul atrage moleculele de polimer, form ând astfel un gel.
Folosind diferite metale, oamen ii de știință pot controla propriet ățile fizice ale gelului, precum și
culoare a pe care o emite. (fig.2)

(Fig.2)
Încurajat de rezul tate , Holten -Andersen a decis s ă încerce o gam ă diferit ă de metale precum
iantanice ,un metal foarte rar.
Combina ția produce lichid fluorescent în 3 culori: (fig.3)
Lanthanum -Albastru
Europium -Rosu
Terbium -Verde

(fig.3)

5.Halochromism
Un material halochromatic este un material care își schimb ă culoarea odat ă cu ph -ul. (fig.4)
Termenul “Chromic” este definit ca fiind un material care își schimb ă culoarea în prezen ța unu i
factor extern, in acest caz ph-ul. (fig.5)
(fig.4)
(fig.5)

6.Lichid termochromatic

Cateva cristale lichide sunt capabile să arate culori diferite la temperaturi diferite .
Amestecurile cu temperaturi cuprinse între 3 -5 °C si care pot ajunge pana la 17-23°C sau chiar
aprox. 37 -40 °C pot fi compuse din proporții variate de ulei de carbonat de colesteril, nonanoat
de colesteril și benzoat de colesteril.De exemplu, raportul de masă de 65:25:10 are un interval de
temperatură de 17-23 ° C și 30:60:10 are un randament de 37 -40 ° C .(fig.6 s i fig.7)
(fig.6)
(fig.7)
Cristale lichide

7.Hartie termochromica

Hârtiile termoc hromice sunt utilizate pentru imprimantele termice.Un exemplu este hârtia
impregnată cu amestecul solid de colorant fluoran cu acid octadecilfosfonic.
Acest amestec este stabil în stare solida;totuși, atunci când acidul octadecilfosfonic este topit,
vopseaua este supusă unei reacții chimice în faza lichidă și preia forma colorată
protonată.Această stare este apoi conservată atunci când matricea se solidifică din nou, dacă
procesul de răcire este suficient de rapid . (fig.8 si fig.9)
(fig.8)
(fig.9)
Hartie termochromica

8.Cerneala
Cerneala și nuan țele sunt sensibile la temperatur ă. Create în anii 70’ își schimb ă culoarea la
întâlnirea cu temperatura .
Ele vin in 2 forme: cristale lichide și leuco nuan țe.
Termometrele sunt adesea folosite pe exteriorul acvariilor sau pentru a obține o temperatură a
corpului prin frunte.Coors Light utilizează acum cerneala termochromică pe cutiile sale, trecând
de la alb la albastru p entru a indica că este rece. (fig.10)
(fig.10)
9.Concluzie
In concluzie,materialele care isi schimba culoarea ofera o metoda mai usoara si vizibila cu ochiul
liber de a analiza probe sau de a monitoriza obiecte. Putem spune ca domeniul acestor materiale
este inca in curs de dezvoltare.
10.Bibliografie
https ://en.wikipedia.org/wiki/Halochromism
https:// en.wikipedia.org/wiki/Thermochromism
http:// news.mit.edu/2016/promise -of-fluorescent -polymer -gels-0701
https ://en.wikipedia.org/wiki/Smart_material
https:// en.wikipedia.org/wiki/Chromism
https://www.youtube.com/watch?v=9Zn -V8fCsvk
https://www.youtube.com/watch?v= -mbLsTcfpf8