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

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。

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。

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。

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。

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。

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。