Такие основанные на свете молекулы ощущения, также названные фотолюминесцентным mechanophores, не новые, но в настоящее время доступные заявления – единственное использование только. Они, как правило, включали бы сильное взаимодействие – сжатие, скручивание или протяжение, например – разрывание определенной химической связи между двумя атомами или безвозвратно разделяющим двух молекулярных образцов в молекуле ощущения, изменяя длину волны – и таким образом цвет – света, излучаемого mechanophore. Как только эти молекулы радикально изменили свою структуру в ответ на эту силу, чрезвычайно трудно возвратиться к начальной ситуации. В то время как эти mechanophores полезны, чтобы понять механические свойства пункта или материала, они не хорошо подходят для повторной подверженности механическому напряжению.
Чтобы преодолеть эту проблему, доктор Георгий Филоненко и профессор Юлия Хуснутдинова от Единицы Химии и Катализа Координации проектировали фотолюминесцентный mechanophore, который сохраняет его свойства со временем и под повторными инцидентами механического напряжения. Исследователи включили ощущающую напряжение молекулу в общий материал полимера, названный полиуретаном, широко используемым для повседневных пунктов с матрасов и подушек к надувным лодкам, салонам автомобиля, деревообрабатывающему клею и даже спандексу.Ученые тогда протянули получающийся материал с увеличивающейся силой, вызвав соответственно более яркий жар под ультрафиолетовым светом.
Реакция происходит в сотнях миллисекунд, приводящих к до двойного увеличения интенсивности люминесценции. Когда механическая тяга останавливается, материал полимера и перемена mechanophore к их исходному положению, уменьшая легкое считывание.
Это очень важно, поскольку это допускает повторные применения механической силы.Этот новый mechanophore – фотолюминесцентный комплекс от недавно изданной работы доктора Филоненко и профессора Хуснутдиновой. Несмотря на его очень простую структуру комплекс чрезвычайно отзывчив к физической среде, которая оказывает прямое влияние на цвет, видимый невооруженным глазом под Ультрафиолетовым светом.
Эти молекулы были включены непосредственно в повторных образцах материала полимера.Высокая подвижность mechanophore молекул в полимере, как находили, была ключом к работе датчика. Как mechanophores перемещенный быстро в расслабленный образец полимера, яркость эмиссии происходила низко из-за этих молекулярных движений, препятствующих тому, чтобы mechanophore излучал свет.
Однако подчинение материала к механической силе эффективно замедлили движения цепи полимера, предоставление возможности mechanophore излучать свет более эффективно.«Наш материал показывает, как макроскопическая сила, столь же основная как протяжение гибкого берега материала, может эффективно вызвать микроскопические изменения полностью вниз изолированных молекул», прокомментировал доктор Филоненко.