Fotokromer är färgämnen som ändrar färg beroende på vilket ljus de får. När ljuset är avstängt kan de antingen förbli i sitt fotoinducerade tillstånd (fotokromer av P-typ) eller återgå till sitt ursprungliga tillstånd (fotokromer av T-typ). T-typ fotokromer kan färgas när de bestrålas, blekning när ljus flyttas bort (direkt fotokromism) eller missfärgas under bestrålning, återställer sin färg i mörker (omvänd fotokromism).

Under de senaste decennierna, både den industriella och den akademiska sektorn har visat ett växande intresse för organiska fotokromer för framställning av färgjusterbara funktionsmaterial. Oftalmiska linser och smarta fönster är exempel på aktuella applikationer baserade på direkt fotokromism. Dock, funktionella solida enheter baserade på omvänd T-typ fotokromer är mycket få och har bara börjat rapporteras nyligen (t.ex. i flerfärgade ljuskänsliga omskrivbara enheter).

Olika strategier har utforskats för att erhålla omvänd fotokromism med organiska ämnen som kallas spiroföreningar. Ändå, de material som producerats hittills ger inte flexibel inställning av deras fotokroma svar. Det är, deras färg och hastigheten med vilken förändringen produceras kan inte justeras. Också, kemiska reaktioner behövs för att modifiera fotokromens struktur så att den ger den önskade effekten.

En ny, enkel, reaktionsfri och universell strategi för att erhålla fasta material med mycket inställbar omvänd fotokromism har nyligen utvecklats från ett samarbete mellan ICN2 och Institutionen för kemi vid UAB, och publiceras i ACS tillämpade material och gränssnitt . Den sista författaren till artikeln och ledare för forskningen är Dr Claudio Roscini, som övervakade arbetet med Ph.D. student Àlex Julià, båda från ICN2 Nanostructured Functional Materials Group, ledd av Dr Daniel Ruiz. Författaren från kemiavdelningen vid UAB är Dr Jordi Hernando. Dessa forskare använde kommersiellt tillgängliga organiska föreningar från familjen spiropyran, som kan stabiliseras till olika tillstånd med olika färger och färghastigheter genom att helt enkelt variera naturen hos det omgivande mediet (funktionellt fasförändringsmaterial).

Dessutom, de överförde detta beteende till fasta matriser genom att bereda polymerkapslar laddade med spiropyranlösningar av funktionellt fasförändringsmaterial (som ger färgämnets initiala färg) och så småningom sprida dem i det slutliga materialet av intresse. Som ett resultat, polymerfilmer med upp till tre olika fotokromatiska svar avseende färger och växlingshastigheter kan genereras från samma kommersiella färgämne. Detta representerar en oöverträffad avstämningsbarhet för de fotokroma egenskaperna i fast tillstånd.

Med tanke på att fler färger kan erhållas genom att kombinera kapslar av olika typer, som också kan visa andra beteenden, såsom termokromism (byter färg med temperaturen), funktionella material kunde framställas från spiropyranfärgämnen som uppvisar flerfärgs- och multistimulisvar.