科学家研发全新聚合物 在受到压力时使用“哑铃”分子使其发光

如果人们能够知道材料受到压力，那么在发生灾难性故障之前可以对其进行更改将是非常有用的。一种新的聚合物被设计用于提供这样的警告，因为其在被拉伸时会发光。 G"C'/  
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首先，科学家们先前已开发出可响应机械应力而改变其光学性质的聚合物。但一般来说，这种变化是由材料内分子键的断裂引发的，所以它只能发生一次。另外，这些键也可以被诸如热和光的刺激破坏，导致错误警报。 rFGbp8(2  
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考虑到这些局限性，瑞士弗里堡大学和日本北海道大学的研究人员开发出了发光聚合物。这是一种聚氨酯，其含有一种轮烷分子结构 - 这意味着它由长哑铃状分子组成，其上有称为大环的螺纹环形荧光分子。 Es)Kw3^a  
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只要聚合物处于松弛状态，大环化合物就会聚集在一起，与“哑铃”中间的“猝灭剂”分子相邻。那些淬灭剂使大环化合物不发荧光。 P0|V1,)  
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然而，一旦聚合物（以及“哑铃”）被拉伸，大环被拉开并远离淬灭剂，使它们在紫外光下发荧光。材料拉伸越多，它们发出的光越亮，一旦拉伸松弛，它们就会再次变暗。该过程可以无限期重复。 )f,iey\-  
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通过改变所用的大环化合物的类型，可以使聚合物发出蓝色、绿色或橙色的荧光（如上图所示）。通过组合它们也可以产生白色光。 O$KLQ'0"n  
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该研究由北海道大学的Yoshimitsu Sagara和弗里堡大学的Christoph Weder领导，在最近发表在《ACS Central Science》杂志上的一篇论文中有所描述。 =r#of|`Q  
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论文链接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acscentsci.9b00173（cnbeta译）