日瑞科学家合作开发新型智能分子 实现聚合物应力可视化监测
2025-07-22 13:57
来源:东京科学研究所
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东京科学大学与瑞士弗里堡大学的联合研究团队在《应用化学国际版》发表创新成果,成功开发出一种基于[2.2]对环芳烷的智能分子PC-Py1,能够通过荧光变化实时显示聚合物材料内部的机械应力状态。这项技术为材料损伤预警提供了新解决方案。

研究团队巧妙利用[2.2]对环芳烷的刚性骨架结构,连接两个芘基发光基团构建铰链状分子。东京科学大学副教授Yoshimitsu Sagara解释:"当材料受力时,分子铰链展开导致荧光从黄色变为蓝绿色,这种变化与应力大小直接相关。"测试显示,该传感系统可承受50次以上的应力循环而不失效,展现出优异的可逆性和耐久性。

该技术的三大突破在于:

高灵敏度:在分子层面响应机械应力

实时可视:颜色变化肉眼可辨

广泛适用:可嵌入多种弹性体材料

与传统方法相比,这种超分子设计避免了共价键断裂问题。瑞士团队负责人Christoph Weder教授指出:"铰链机制实现了应力与光学信号的线性对应,这在工程应用中至关重要。"目前研究人员正探索将该技术应用于智能涂层、柔性电子器件等领域。

更多信息: Shohei Shimizu 等人,基于[2.2]对环芳烃的铰链状机械致变色机械响应性分子,《应用化学国际版》 (2025)。期刊信息: Angewandte Chemie 国际版

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