Termocromismo

Esta página cita fontes, mas que não cobrem todo o conteúdo. Ajude a inserir referências (Encontre fontes: ABW  • CAPES  • Google (N • L • A)). (Fevereiro de 2011)

Termocromismo é a propriedade da substância de mudar de cor^[1] devido à mudança de temperatura. Um "anel de humor" é um excelente exemplo deste fenômeno e comportamento, mas existem muitos outros usos. Termocromismo é um dos vários tipos de cromismo.

Os dois mecanismos básicos são baseados em cristais líquidos e corantes leuco. Cristais líquidos são usados em aplicações de precisão, já que suas respostas podem ser construídas para aferir temperaturas, mas seu intervalo de mudança de cor é limitado ao seu princípio de operação. Corantes leuco permitem uma ampla faixa de mudanças de cor, mas suas respostas a temperaturas específicas são mais difíceis.

Alguns cristais líquidos são capazes de apresentarem diferentes cores a diferentes temperaturas. Esta mudança é dependente de reflexão de certos comprimentos de onda pela estrutura cristalina do material, como esta muda entre a fase cristalina de baixa temperatura, passando por fase quiral anisotrópica ou a virada fase nemática, para a fase líquida isotrópica de alta temperatura. Somente a mesofase nemática tem propriedades termocrômicas; isto restringe a efetiva faixa de temperatura útil do material.

A virada fase nemática tem as moléculas orientadas em camadas com regularmente modificando a orientação, a qual se dá com espaçamento periódico. A luz passando pelo cristal sofre difração de Bragg nestas camadas, e o comprimento de onda com a maior interferência construtiva é refletida de volta no espectro de luz visível, a qual percebemos com cor. Como o cristal passa por modificações em função da temperatura, expansão térmica ocorre, resultando em mudanças no espaçamento entre as camadas, e consequentemente no comprimento de onda refletido. A cor do cristal líquido termocrômico pode portanto mudar de preto a cores espectrais e para preto novamente, dependendo da temperatura. Geralmente, em altas temperaturas irá refletir do azul à violeta, enquanto em baixar temperaturas vai refletir do vermelho ao laranja. Sabendo que o azul tem um comprimento de onda menor do que o vermelho, o que indica que a distância das camadas é reduzido ao se aquecer o cristal para seu estado mais liquido.

Alguns materiais de tais comportamentos são nonanoato de colesterilo ou cianobifenilos.

Cristais líquidos usados em pigmentação e tintas apresentam-se microencapsulados, na forma de suspensão.

Cristais líquidos são usados em aplicações onde a mudança de cor tem de ser precisamente definida. Eles encontram aplicações em termômetros para cômodos de imóveis, refrigeradores, aquários e usos médicos, e indicadores para nível de propano em tanques.

Cristais líquido são difíceis de trabalhar e reuerem euipamento de impressão especializado. O material em si é também tipicamente mais caro que tecnologias alternativas. Altas temperaturas, radiação ultravioleta, determinadas substâncias químicas, como solventes, podem causar danos e reduzir significativamente sua vida útil.

Corantes termocrômicos são baseados em misturas de corantes leuco com outras substâncias químicas, apresentando uma alteração de cor (normalmente entre a forma leuco incolor e a colorida) dependendo da temperatura. Os corantes são raramente aplicados sobre os materiais diretamente; eles estão normalmente na forma de microcápsulas com a mistura nestas contida. Um exemplo ilustrativo são os tecidos chamados Hypercolor, onde microcápsulas com lactona de violeta cristal, ácido fraco, e um sal dissociável dissolvidos em dodecanol são aplicados na fabricação; quando o solvente é cólido, o corante existe na sua forma leuco lactona, quando o solvnte se funde, o sal dissocia-se, o pH dentro da microcápsula baixa, os anéis da lactona abrem-se, e seu espectro de absorção desloca-se dramaticamente, consequentemente ele se torna intensamente violeta. Neste caso o aparente termocromismo é de fato um halocromismo.

Um dos usos do fenômeno do termocromismo de corantes leuco é na produção de termômetros colorimétricos adesivos de baixo custo, na forma de fita, para colocação nas paredes de aquários. Como o aquário guarda uma certa homogeneidade de temperatura de sua parede com a água de seu interior, estes termômetros apresentam com suficiente exatidão a temperatura da água, que não necessita extrema precisão em sua medida pois animais aquáticos toleram uma certa variação de temperatura.

Este artigo sobre Química é um esboço. Você pode ajudar a Wikipédia expandindo-o.