速效分子探针
含有特殊聚合物分子的材料有一天可能会在它们即将失效时向我们发出警告。研究人员改进了先前开发的力敏分子,称为机械载体,在施加力时产生可逆、快速和充满活力的颜色变化。
颜色变化是施加在将机械载体连接到聚合物链的键上的应力的结果。机械载体使用称为恶嗪结构的排列方案与聚合物链键合。新结构允许瞬时和可逆的颜色变化,因此聚合物不会随着时间的推移慢慢变暗,而是在施加力时颜色会迅速变化并在力移除时消失。
包含新机械载体的材料可用作应力传感器,使研究人员能够在材料失效之前研究应力对材料的影响。快速响应和可逆性将使工程师能够更好地监控、快速检测和快速响应实验室中以及最终在现场的超应力结构。
材料科学的一个长期挑战是在单分子水平上观察材料中的机械载荷和其他应力。虽然这种进步无法做到这一点,但随着这种新型机械载体的发展,目标更近了。例如,在生物力学领域,这项研究可能成为更好地监测我们的身体如何从细胞层面及其他层面对外力作出反应的垫脚石。
传感器