เทอร์โมโครมิก (thermochromic) เป็นสารที่มีคุณสมบัติพิเศษสามารถเปลี่ยนสีได้เมื่ออุณหภูมิของสารเปลี่ยนไป โดยทั่วไปสารเทอร์โมโครมิกมี 2 ประเภทคือ ผลึกเหลว (liquid crystal) และสารลูโคดาย (leuco dye)

โทนสีที่ปรากฏของผลึกเหลวขึ้นอยู่กับธรรมชาติของโครงสร้างผลึกที่สะท้อนความยาวคลื่นแสงออกไป โดยที่การเปลี่ยนแปลงของผลึกเหลวที่ปรากฏเป็นสีออกมาจะเกิดเฉพาะช่วงที่ผลึกเหลวอยู่ในสถานะนีมาติกเมโซเฟส (nematic mesophase) เมื่อผลึกเหลวมีอุณหภูมิเปลี่ยนไปจะทำให้ช่องว่างระหว่างชั้นในโครงสร้างผลึกเหลวเกิดการเปลี่ยนแปลงด้วย ทำให้มีการเปลี่ยนความยาวคลื่นแสง โดยทั้งนี้ผลึกเหลวสามารถเปลี่ยนสีอย่างต่อเนื่องจากสีดำเป็นสารมีสี และเปลี่ยนกลับมาเป็นสีดำอีกครั้งตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนไป ผลึกเหลวมักใช้กับอุปกรณ์ที่ต้องการบอกการเปลี่ยนแปลงด้วยสีอย่างแม่นยำ เช่น อุปกรณ์วัดอุณหภูมิห้อง อุณหภูมิตู้เย็น โดยเมื่อต้องการประยุกต์ใช้ผลึกเหลวกับผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่เปลี่ยนสีได้ตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง ผลึกเหลวจะถูกบรรจุในไมโครแคปซูลทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ไมโครเมตร แล้วไมโครแคปซูลนับพันล้านแคปซูลจะถูกผสมรวมกับอะคริลิก (acrylic) ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการยึดติดกับวัสดุต่างๆ ในการนำไปประยุกต์ใช้ เช่น กระดาษ ผ้า พลาสติก

ลูโคดายสามารถเปลี่ยนสีเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไปเนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลสามารถเปลี่ยนแปลงได้ 2 แบบคือ แบบมีสี และแบบไม่มีสี โดยขณะที่สารลูโคดายมีอุณหภูมิต่ำ สารลูโคดายจะแสดงสีเฉพาะตัวปรากฏออกมา ในขณะที่ถ้าอุณหภูมิเพิ่มขึ้นถึงระดับหนึ่ง สีของสารลูโคดายจะหายไปกลายเป็นสารไม่มีสี สารลูโคดายนิยมใช้กับอุปกรณ์แสดงผลที่ไม่ต้องการความถูกต้องแม่นยำ เช่น ของเล่น แก้วน้ำเปลี่ยนสี เนื่องจากสารลูโคดายมีค่าอุณหภูมิที่ทำให้สารเปลี่ยนสีเป็นช่วงกว้างประมาณ 3-10 องศาเซลเซียส ต่างจากผลึกเหลวที่มีค่าอุณหภูมิที่เกิดการเปลี่ยนสีเฉพาะ ดังนั้นสารลูโคดายจึงมีการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิช้ากว่าและไม่เที่ยงตรงเท่าผลึกเหลว เช่นเดียวกับผลึกเหลวสารลูโคดายต้องบรรจุในไมโครแคปซูล และนำไปผสมกับสารอื่นที่ทำหน้าที่ยึดเกาะบนผิววัสดุ

ผลิตภัณฑ์ที่นำสารเทอร์โมโครมิกมาประยุกต์ใช้ เช่น

ขวดนมมีรูปเด็กยิ้มสีเขียวเมื่อน้ำต้มสุกที่ใช้ชงนมมีอุณหภูมิระหว่าง 36-38 องศาเซลเซียส ในขณะที่เมื่อน้ำร้อนเกิน 45 องศาเซลเซียส จะปรากฏรูปเด็กร้องไห้สีแดงแทน

ผนังเปลี่ยนลวดลาย เมื่อวางมือหรืออวัยวะอื่นของร่างกายลงบนผนังสักครู่ สีของบริเวณที่สัมผัสจะเปลี่ยนไป ทำให้เกิดลวดลายใหม่ขึ้น

ที่มา:

บุญรักษ์ กาญจนวรวณิชย์. "หมึกเปลี่ยนสีตามอุณหภูมิ" เทคโนโลยีวัสดุ. 59 : 22-25 : เมษายน - มิถุนายน 2553.

MTEC
BIOTEC
NECTEC
NANOTEC

tsp

AIMI

nctc

ผลงานวิจัยพร้อมถ่ายทอด

ฐานข้อมูลหน่วยงานภาครัฐ

 
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
เป็นหน่วยงานของรัฐที่จัดตั้งขึ้นเพื่อศึกษาวิจัยและพัฒนาทางด้านวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาประเทศไทย ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสวงหากำไร
หากท่านพบว่ามีข้อมูลใดๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุดต่อไป