速効性分子プローブ
特殊なポリマー分子を含む材料は、いつか故障しそうなときに警告を発することができるかもしれません。研究者は、力が加えられたときに可逆的で迅速かつ鮮やかな色の変化を生み出すために、メカノフォアと呼ばれる以前に開発された力に敏感な分子を改良しました。
色の変化は、メカノフォアをポリマー鎖に接続する結合に加えられた応力の結果です。メカノフォアは、オキサジン構造と呼ばれる配置スキームを使用してポリマー鎖に結合されます。新しい構造により、瞬間的かつ可逆的な色の変化が可能になるため、ポリマーが時間の経過とともにゆっくりと暗くなるのではなく、力を加えると色がすばやく変化し、力を取り除くと色が消えます。
新しいメカノフォアを含む材料を応力センサーとして使用して、材料が破損する前に、材料に対する応力の影響を研究者が研究できるようにすることができます。迅速な応答と可逆性により、エンジニアは、ラボ内、そして最終的には現場で、過度にストレスがかかった構造をより適切に監視し、迅速に検出し、迅速に対応できるようになります。
材料科学における長年の課題は、単一分子レベルでの材料の機械的負荷やその他の応力に関する観察を行うことです。この進歩はこれを行うことはできませんが、この新しいタイプのメカノフォアの開発により、目標はより近くなります。たとえば、生体力学の分野では、この研究は、細胞レベルおよびそれ以降の外力に対して私たちの体がどのように反応するかをよりよく監視するための足がかりになる可能性があります。
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