如果人們能夠知道材料受到壓力，那么在發(fā)生災(zāi)難性故障之前可以對(duì)其進(jìn)行更改將是非常有用的。一種新的聚合物被設(shè)計(jì)用于提供這樣的警告，因?yàn)槠湓诒焕鞎r(shí)會(huì)發(fā)光。

首先，科學(xué)家們先前已開發(fā)出可響應(yīng)機(jī)械應(yīng)力而改變其光學(xué)性質(zhì)的聚合物。但一般來說，這種變化是由材料內(nèi)分子鍵的斷裂引發(fā)的，所以它只能發(fā)生一次。另外，這些鍵也可以被諸如熱和光的刺激破壞，導(dǎo)致錯(cuò)誤警報(bào)。

考慮到這些局限性，瑞士弗里堡大學(xué)和日本北海道大學(xué)的研究人員開發(fā)出了發(fā)光聚合物。這是一種聚氨酯，其含有一種輪烷分子結(jié)構(gòu) - 這意味著它由長啞鈴狀分子組成，其上有稱為大環(huán)的螺紋環(huán)形熒光分子。

只要聚合物處于松弛狀態(tài)，大環(huán)化合物就會(huì)聚集在一起，與“啞鈴”中間的“猝滅劑”分子相鄰。那些淬滅劑使大環(huán)化合物不發(fā)熒光。

然而，一旦聚合物（以及“啞鈴”）被拉伸，大環(huán)被拉開并遠(yuǎn)離淬滅劑，使它們?cè)谧贤夤庀掳l(fā)熒光。材料拉伸越多，它們發(fā)出的光越亮，一旦拉伸松弛，它們就會(huì)再次變暗。該過程可以無限期重復(fù)。

通過改變所用的大環(huán)化合物的類型，可以使聚合物發(fā)出藍(lán)色、綠色或橙色的熒光（如上圖所示）。通過組合它們也可以產(chǎn)生白色光。

該研究由北海道大學(xué)的Yoshimitsu Sagara和弗里堡大學(xué)的Christoph Weder領(lǐng)導(dǎo)，在最近發(fā)表在《ACS Central Science》雜志上的一篇論文中有所描述。

標(biāo)簽：聚合物發(fā)光受到