新型分子材料问世：受到机械损伤时可发出荧光，帮助民众快速获悉结构损害情况

IT之家 1 月 6 日消息，目前业界使用的各类聚合物材料在分子尺度上的损伤通常难以被直接观察，往往在宏观破坏发生之前毫无征兆。

而根据 Phys.org 报道，东京科学大学研究团队近日设计出一种兼具高稳定性与高灵敏度的分子材料，相应材料在承受高温和紫外线等环境应力时能够保持惰性，在受到机械损伤时会发出清晰的黄色荧光信号，可便于民众直观了解结构损害情况，从而充当“提前预警系统”。

据介绍，该材料使用一种全新的高可靠性机械敏感分子“二芳基乙腈-α-羧酸酯（DAANAC）”作为骨架，其结构由具有稳定荧光特性的二芳基乙腈自由基，与在结合状态下可淬灭荧光的烷氧羰基自由基组成，两者之间通过相对较强的共价键连接。这种设计使 DAANAC 在面对热、光等环境应力时保持高度稳定，同时又能在受到机械力作用时发生选择性断裂。

在实验验证中，DAANAC 展现出优异的热稳定性，在超过 200 摄氏度的条件下依然没有发生分解；同时，它在长时间紫外线照射下也保持光化学惰性，未出现异常反应。

此后，研究人员将 DAANAC 引入线型聚合物和交联聚合物等更贴近实际应用场景的材料中，并通过研磨、拉伸等方式对材料施加机械力，成功触发了分子内部键的断裂，从而释放出明显的黄色荧光信号。进一步测试还表明，在交联聚合物中加入 DAANAC 并不会削弱材料本身的力学强度或热稳定性，这意味着相应材料具有良好的应用前景。

未来，这类能够“自我示警”的材料有望率先应用于交通运输、基础设施建设以及高端电子设备等关键领域，在事故发生之前就向人们发出明确的安全信号。

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