弗里堡大學Adolphe Merkle研究所(AMI)和日本北海道大學的科學家已經(jīng)開發(fā)出一種技術來改變應力指示分子的性質(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)有方法基于設計的WRER-15A電站熱電偶,其由弱化學鍵組成,當施加的機械力超過特定閾值時,所述弱化學鍵斷裂。此效果可能導致顏色變化或其他預定義的響應。然而,該方法的主要缺點是當暴露于熱或光時,弱鍵也會破裂。由于缺乏特異性,應力指示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。
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,開發(fā)了一種新的WRER-15A電站熱電偶,只能用機械力刺激。
與之前的力傳導分子相比,沒有化學鍵斷裂。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致分子的熒光從關閉轉換為開啟。
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,綠色或藍色,當它們組合時它們變成白色 - 當延長。由于沒有化學鍵斷裂,該過程也是*可逆的。
因此,當新的WRER-15A電站熱電偶被整合到彈性WRER-15A電站熱電偶中并且當它被延伸時,熒光被打開,并且當力被移除并且材料收縮時,關閉熒光。此外,建立熒光強度或亮度以與變形程度相關。
這些材料的有前途的應用是集成的監(jiān)視器,在部件停止工作之前傳輸視覺警告標志,或允許工程師記錄負載部件的應力并幫助他們更好地設計這些。此外,WRER-15A電站熱電偶對合成材料以及生物系統(tǒng)中的應力傳遞機制的基礎,分子水平研究具有潛力。
現(xiàn)在,瑞士 - 日本集團正攜手使設計更簡單,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,因此對于實際應用將更有價值。
該研究由日本科學技術機構和瑞士*研究生物啟發(fā)材料研究中心資助。
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