北海道大学相良武光助理教授领导的研究小组成功开发出一种橡胶材料,可通过膨胀和收缩瞬间可逆地打开/关闭白色荧光。有望应用于各种材料所受损伤的可视化。
接受力(机械刺激)并显示外观颜色或发射(荧光)特性变化的材料有望以多种方式使用,因为材料受到的损伤和力可以很容易地可视化和评估。..特别是最近,以高分子化学领域为中心,对在机械刺激下显示颜色变化的称为“机械团”的分子骨架的研究正在积极进行。但是,由于现有的机械载体需要破坏共价键,存在可逆性差等问题。
课题组需要重点研究在超分子化学领域研究多年的互锁分子之一轮烷(一种由几部分机械结合而成的分子),打破共价键,我们一直在开发超分子机械团。这一次,我们开发了一种使用蓝色、绿色和橙色荧光基团(发出荧光的部分)的轮烷型超分子机械载体,通过将其引入聚氨酯中,每种荧光颜色都会随着膨胀和收缩而瞬间且可逆地变化. 我们开发了一种橡胶材料,可以根据需要多次打开/关闭。这表明即使荧光团发生变化,相同的机制也可用于获得对类似机械刺激的响应。
已经有许多关于发射白光的有机材料的报道,但这是第一个通过机械刺激打开/关闭白色荧光的材料。由于此类材料可以可逆且灵敏地检测机械刺激,因此有望应用于各种材料的传感器以及材料受到的损伤的可视化和定量评估。