속효성 분자 프로브

특수 폴리머 분자를 포함하는 재료는 언젠가 실패할 때 우리에게 경고할 수 있습니다. 연구원들은 힘이 가해질 때 가역적이고 신속하며 생생한 색상 변화를 생성하기 위해 메카노포어(mechanophores)라고 하는 이전에 개발된 힘에 민감한 분자를 개선했습니다.

색상 변화는 메카노포어를 폴리머 사슬에 연결하는 결합에 적용된 응력의 결과입니다. 메카노포어는 옥사진 구조라고 하는 배열 방식을 사용하여 폴리머 사슬에 결합됩니다. 새로운 구조는 순간적이고 가역적인 색상 변화를 허용하므로 시간이 지남에 따라 폴리머가 천천히 어두워지는 대신 힘이 가해지면 색상이 빠르게 변하고 힘이 제거되면 사라집니다.

새로운 메카노포어를 포함하는 재료는 응력 센서로 사용되어 연구자가 재료가 파손되기 전에 재료에 미치는 응력의 영향을 연구할 수 있습니다. 신속한 응답과 가역성을 통해 엔지니어는 실험실과 결국 현장에서 과도한 응력을 받는 구조를 더 잘 모니터링하고 신속하게 감지하고 신속하게 대응할 수 있습니다.

재료 과학의 오랜 과제는 단일 분자 수준에서 재료의 기계적 하중 및 기타 응력에 관한 관찰을 수행하는 것이었습니다. 비록 이 발전이 이것을 할 수는 없지만, 목표는 이 새로운 유형의 메카노포어의 개발과 함께 더 가깝습니다. 예를 들어, 생체 역학 분야에서 이 연구는 우리 몸이 세포 수준과 그 너머의 외부 힘에 어떻게 반응하는지 더 잘 모니터링하기 위한 디딤돌이 될 수 있습니다.