مروری بر کاربرد مواد ترموکرومیک در تهیه منسوجات هوشمند

مواد تغییر رنگ‌‌دهنده حساس به دما، که به آن‌ها مواد ترموکرومیک گفته می‌شود، به طور برگشت‌‌پذیر، رنگ کالا را تحت تاثیر محرک‌ خارجی یعنی دما تغییر می‌‌دهند. این مواد به واسطه تغییر رنگ در یک محدوده دمایی خاص برای تهیه منسوجات هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرند. انواع مختلفی از مواد ترموکرومیک در دسترس هستند که می‌‌توان آن‌‌ها را به دو دسته مستقیم و غیرمستقیم طبقه بندی کرد. سازوکار تغییر رنگ سامانه‌های ترموکرومیک مستقیم بازآرایی مولکولی، تغییر در ساختار بلوری و استریوایزومری است در حالی که سازوکار تغییر رنگ در سامانه‌‌های غیرمستقیم پدیده‌‌های هالوکرومیسم یا آیونوکرومیسم می‌‌باشند. مواد ترموکرومیک با افزایش و کاهش دما به طور مکرر و برگشت‎پذیر تغییر رنگ می‌دهند و می‌توانند از حالت رنگی به بی‌رنگی و یا برعکس و یا از یک رنگ به رنگ دیگر تغییر کنند. این مواد را می‌توان با مواد رنگزای معمولی ترکیب کرد و رنگ‎های جدیدتری به دست ‌آورد. مواد رنگزای ترموکرومیک به دلیل حساسیت بالای محیطی و خاصیت واکنش‌پذیری کم، نمی‌توانند بطور مستقیم بر روی منسوجات استفاده شوند. معمولا اجزای سازنده آن‌ها به روش‌های مختلف میکروکپسول‌سازی پایدار می‎شوند. مواد ترموکرومیک از طریق رنگرزی یا چاپ برای تولید منسوجات هوشمند بکار برده می‌‌شوند. این منسوجات در زمینه‌های مختلفی مانند نمایشگرهای پوشیدنی، حسگرها، مواد استتاری، مواد ضد جعل و صنایع نظامی استفاده می‌شوند. منسوجات چاپ شده با میکروکپسول‌های ترموکرومیک در برابر شستشو از خواص ثباتی مناسبی برخوردارند، اما نسبت به نور، حلال‌ها و دماهای بالا بسیار حساس هستند و تخریب می‌‌شوند.

review of the application of thermochromic materials in the preparation of smart textiles

temperature-sensitive color-changing materials, called thermochromic materials, reversibly change the color of goods under an external stimulus, i.e., temperature. these materials are used to prepare smart textiles due to color changes in a certain temperature range. different thermochromic materials are available, which can be classified into direct and indirect. the mechanism of color change in direct thermochromic systems is molecular rearrangement, change in crystal structures, and stereoisomerism. in contrast, the mechanism of color change in indirect systems is halochromism or ionochromism. thermochromic materials change color repeatedly and reversibly with increasing and decreasing temperature and can change from colored to colorless or vice versa or from one color to another. these materials can be combined with normal dyes to obtain newer colors. thermochromic colorants cannot be used directly on textiles due to their high environmental sensitivity and low reactivity. usually, their components are stabilized by different microencapsulation methods. these materials are used to produce smart textiles through dyeing or printing. smart textiles are used in various fields, such as wearable displays, sensors, camouflage materials, anti-counterfeiting methods, and military industries. textiles printed with thermochromic microcapsules have good stability against washing but are very sensitive to light, solvents, and high temperatures and are destroyed.