非晶态材料实现机械发光 新材料设计拓展应用前景
2025-10-29 17:03
来源:冲绳科学技术大学院大学
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日本冲绳科学技术大学院大学的研究团队在《化学科学》期刊发表研究成果,成功在非晶态材料中实现机械发光现象。这项突破为工程材料和工业安全领域带来新的应用可能。

机械发光是指材料在机械刺激下产生光发射的物理现象,传统上仅在刚性晶体体系中观察到。OIST配位化学与催化部门负责人Julia Khusnutdinova教授说明:“晶体受机械作用易产生断裂。随着晶体结构受损及尺寸减小,其机械发光特性会逐渐减弱,这大大限制了实际应用。非晶态材料能维持更持久的发光特性,因此引起我们关注。”

研究团队制备了一系列具有光致发光特性的非晶态化合物薄膜,通过接触-分离和摩擦等多种方式测试其机械发光效应。实验结果表明,机械刺激产生的局部电场能够激发材料及周围气体发光。研究人员通过保护性塑料涂层刺激化合物,展示了非破坏性的机械发光现象。

该研究第一作者Ayumu Karimata博士表示:“传统观点认为晶体破裂是产生机械发光的关键步骤。我们证实这一条件并非必要。这些发现为材料科学开辟了广阔空间,因为其避免了制造机械发光材料时对复杂晶体结构的需求。”

新型非晶态材料展现出可持续的机械发光性能,为开发新型传感器和智能材料提供了新方向。这种材料设计方法有望推动机械发光技术在更广泛领域的应用发展。

更多信息: 非破坏性机械刺激诱导杂配位铜配合物和常见发光体非晶态固体的机械发光,以及柔性机械发光薄膜的制备,《化学科学》(2025)。期刊信息: 化学科学

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