Finisare chimică - solvatocromismul

- fenomenul prin care un material textil îşi schimbă culoarea în funcţie de iluminare. Procesul este reversibil şi culoarea iniţială reapare dacă materialul se găseşte în condiţiile iniţiale de iluminare. Fenomenul apare prin vopsire cu microîncapsulare.

Fotocromismul sau fototropismul consta in tranzitii reversibile induse de lumina, ce conduc la stari cu stabilitate cuanto-chimica, dar instabilitate termodinamica.

Materialele textile cromatice sunt caracterizate de posibilitatea de a-si schimba culoarea conform conditiilor externe, fiind cunoscute si ca materiale cameleon. In aceasta categorie sunt incluse materiale care radiaza, anuleaza sau modifica culoarea. Considerand natura stimulului exterior, materialele cromatice se impart in:

• Materiale fotocromatice - stimulul este lumina;

• Materiale termocromatice - stimulul este energia termica (caldura);

• Materiale electrocromatice - stimulul este electricitatea;

• Materiale piezocromatice - stimulul este presiunea;

• Materiale solvatocromatice - stimulul este prezenta unui solvent lichid;

• Materiale carsolcromatice - stimulul este un flux de electroni.

Materialele fotocromatice sunt caracterizate de fenomenul de fotocromism - modificarea culorii sub actiunea luminii. Fotocromismul isi gaseste aplicabilitatea in domeniul sistemelor de imagini, fiind mai putin utilizat in aplicatii textile. Exista doua grupe de fibre fotocromatice: fibre care emit culoare sub actiunea luminii din domeniul vizibil si fibrele pentru care factorul activant sunt radiatiile ultraviolete. Cele mai cunoscute sunt fibrele fotocromatice sensibile la radiatii ultraviolete, datorita intensitatii culorii emise, a densitatii ridicate si a gamei largi de aplicatii posibile.

Fotocromismul implica urmatoarele modificari intramoleculare: tautomerie, ciclizare, izomerizare cis-trans, scindare hetero-sau homolitica, modificari conformationale, formare de agregate.

Fenomenul izomerizarii cis-trans fotoinduse a compusilor fotocromici este insotit de modificarea proprietatilor fizico-chimice, ceea ce poate servi la modelarea unor bioprocese cum ar fi fotoreglarea activitatii unor enzime, fotocromul, (cromoforul priodismului vegetal), inrudit structural cu pigmentii bilei, prin absorbtia radiatiilor de λmax.=664 nm trece intr-un izomer care absoarbe in domeniul rosu indepartat (λmax.=724 nm). Fotocromismul datorita deplasarii intramoleculere a doi atomi de hidrogen (tautomer), implica modificarea proprietatilor chimice ale proteinei asociate si se soldeaza cu efecte fotomorfologice in plante:

Rodopsina, pigmentul vederii, constitue un sistem fotocromic, ale carui transformari reversibile, induse de lumina, implica o izomerizare

cis-trans. In retina, rodopsina se gaseste sub forma unui complex al 11-cis-retinalului cu opsina. Sub actiunea luminii cis-retinalul se transforma in trans-retinal, ceea ce distruge compatibilitatea geometrica dintre poliena si proteina si conduce la descompunerea ropsinei.

La intuneric, sub actiunea retinen-izomerazei, se regenereaza rodopsina.

Spectrul de absorbtie al rodopsinei (solutie, pH=7, temperatura de 22,5sC) indica disparitia maximului de absorbtie de la 550 nm caracteristic complexului si aparitia unei benzi de absorbtie corespunzatoare trans-retinalului.

Deoarece nici poliena si nici opsina nu absorb in domeniul sensibilitatii maxime a ochiului (560 nm), se considera ca intre gruparea carbonilica a 11-cis-retinalului si gruparea aminica din lizina constitutiva a opsinei se formeaza un produs de condensare, de tipul bazelor Schiff, care prin protonare la azot conduce la o deplasare batocroma a absorbtiei (complexul).

Studiul spectroscopic si fotochimic al sistemelor model baze Schiff ale cis-retinalului cu n-butil-amina a pus in evidenta implicarea starii excitate triplet in fotoizomerizarea rodopsinei.