Angew. Chem. :耦合力敏和光敏基元的单一响应基团实现聚合物的多重刺激响应和多色转变

  • A+

机械力响应高分子材料是一类利用机械力来诱导材料发生物理或者化学变化的新型智能材料,已被逐渐应用于高分子材料受力情况的可视化监测。然而,单一的颜色变化和单纯的力刺激响应性质已经无法满足多刺激响应材料的需求和应力传感多模式分析的需求。


吉林大学/天津大学陈于蓝课题组提出了将力敏基团和光敏基团共价连接以实现聚合物的多重刺激响应和多色转变的策略。作者将两个力响应基团罗丹明与一个光响应基团二芳基乙烯以共价的形式连接起来,并引入到聚合物中。聚合物受力时,罗丹明由无色的关环形式迅速转变为红色的开环形式,加热逐渐恢复;而紫外光照下二芳基乙烯基团由无色的开环形式转变为紫色的关环形式,可见光照下恢复。因此,两者的反应是相对独立发生的。在光/力双重刺激下,聚合物溶液表现出了红色、紫色和紫红色的多色显示。而关环二芳基乙烯与开环罗丹明间存在的FRET效应也赋予了聚合物可以通过光响应调节力响应荧光信号的性质。



1

此外,一系列超声实验及理论模拟结果也表明,单键连接的两个罗丹明在力的作用下是逐个开环的,可以通过调节聚合物的受力大小(改变聚合物链长度、超声时长、超声振幅等)改变单开环形式与双开环形式的相对分布,并通过比率荧光信号实时监测。

2

本工作巧妙地将光响应基团引入力敏聚合物实现多重刺激响应及多色转变,为新型智能材料的开发和力学探针的深入研究开辟了新的思路。

文信息

Multicolor Chromism from a Single Chromophore through Synergistic Coupling of Mechanochromic and Photochromic Subunits

Weiye He, Prof. Yuan Yuan, Dr. Mengjiao Wu, Xinxin Li, Yanbing Shen, Zhiyu Qu, Prof. Dr. Yulan Chen

文章的第一作者是天津大学博士生何伟业,通讯作者为吉林大学陈于蓝教授。主要合作者还有天津大学袁媛副教授。该工作受到了国家自然科学基金的支持。


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202218785




weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论:0