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2020-6-4 閱讀(954)
弗里堡大學(xué)Adolphe Merkle研究所（AMI）和日本北海道大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)來改變應(yīng)力指示分子的性質(zhì)，這些分子可以摻入WRER-15A電站熱電偶中,，并通過光學(xué)信號對信號損傷或機械載荷過大,。
在*能源研究生物材料研究中心開展的研究中，AMI高分子化學(xué)與材料研究所主席Christoph Weder教授及其研究小組一直在研究WRER-15A電站熱電偶 ,，這些WRER-15A電站熱電偶在受到機械作用時會改變其顏色或熒光特性,。加載。
實現(xiàn)該操作的現(xiàn)有方法基于設(shè)計的WRER-15A電站熱電偶,，其由弱化學(xué)鍵組成,，當(dāng)施加的機械力超過特定閾值時，所述弱化學(xué)鍵斷裂,。此效果可能導(dǎo)致顏色變化或其他預(yù)定義的響應(yīng),。然而，該方法的主要缺點是當(dāng)暴露于熱或光時,，弱鍵也會破裂,。由于缺乏特異性，應(yīng)力指示WRER-15A電站熱電偶的實際用途被*小化,。而且,，它通常會使效果不可逆轉(zhuǎn),。
為了解決這個問題，Weder和Yoshimitsu Sagara博士是一名日本研究員,，他在AMI的Weder小組工作了兩年,，然后作為助理教授加入北海道大學(xué)，開發(fā)了一種新的WRER-15A電站熱電偶,，只能用機械力刺激,。
與之前的力傳導(dǎo)分子相比,，沒有化學(xué)鍵斷裂,。相反，新的WRER-15A電站熱電偶具有機械互連的兩個部分,。這種互連阻止了兩個部分的分離,，同時仍然能夠?qū)⑺鼈兾谝黄鸹蛳嗷ヅ懦狻＿@種分子吸引和排斥導(dǎo)致分子的熒光從關(guān)閉轉(zhuǎn)換為開啟,。
在開放獲取期刊ACS Central Science的新版本中,，Weder，Sagara和他們的同事表示,，這個新想法是多功能和強大的,。
如所提出的，由新圖案組成的WRER-15A電站熱電偶在沒有機械力時不發(fā)熒光,，但是當(dāng)僅使用一種WRER-15A電站熱電偶時它們變成明亮的熒光紅色,，綠色或藍(lán)色，當(dāng)它們組合時它們變成白色 - 當(dāng)延長,。由于沒有化學(xué)鍵斷裂,，該過程也是*可逆的。
因此,，當(dāng)新的WRER-15A電站熱電偶被整合到彈性WRER-15A電站熱電偶中并且當(dāng)它被延伸時,，熒光被打開，并且當(dāng)力被移除并且材料收縮時,，關(guān)閉熒光。此外,，建立熒光強度或亮度以與變形程度相關(guān),。
這些材料的有前途的應(yīng)用是集成的監(jiān)視器，在部件停止工作之前傳輸視覺警告標(biāo)志,，或允許工程師記錄負(fù)載部件的應(yīng)力并幫助他們更好地設(shè)計這些,。此外，WRER-15A電站熱電偶對合成材料以及生物系統(tǒng)中的應(yīng)力傳遞機制的基礎(chǔ),，分子水平研究具有潛力,。
現(xiàn)在,，瑞士 - 日本集團正攜手使設(shè)計更簡單，將概念擴展到包括改變顏色的材料,，而不是熒光,。可以在沒有任何輔助方法的情況下檢查這些圖案的響應(yīng),，因此對于實際應(yīng)用將更有價值,。
該研究由日本科學(xué)技術(shù)機構(gòu)和瑞士*研究生物啟發(fā)材料研究中心資助。
