受力部位發出螢光的高分子材料

 

刊登日期:2021/12/1
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東京工業大學與相模中央化學研究所合作,開發出一款受力便會發出螢光的高分子材料。為了預知橡膠或塑膠等代表性高分子材料的使用壽命或危險性,業界急需這種藉由可視化來判斷施加多少力量的技術。研發人員首先製作了會釋出螢光性分子的有機過氧化物,並導入於膠片狀的高分子中,且釋出物質可以更換,可望對各式材料設計帶來貢獻。

有機過氧化物的共價鍵是較易切斷的構造,此項特性受到關注因此相關研究盛行。此次研究團隊將苯環、茀(Fluorene)的架構予以適切配置,合成出施加物理性力量便會釋出螢光性分子「9-茀酮(9-Fluorenone)」的有機過氧化物。接著將有機過氧化物導入3D構造的網格狀高分子膠片中,並利用一般的自由基聚合反應(Radical Polymerization),成功製作出施加力量的部位會發光的材料。此外,新材料即使加熱到100℃也不會發光,顯示具備高度熱穩定性。

但如果只是單純將有機過氧化物混合於高分子則無法實現這款發光材料。換言之,新材料是透過高分子架構與有機過氧化物架的連結,藉由分子鏈促使施加力量得以有效率地傳達至有機過氧化物。除了螢光性分子之外,這項技術亦可望應用在釋放香料或藥劑等高分子材料。詳細研究成果發表於『Journal of the American Chemical Society』。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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