全新发光聚合物：被拉伸时就会发光

如果人们能知道材料处于压力之下，在灾难性故障发生之前改变它将是非常有用的。一种新的聚合物被设计来提供这样的警告，因为它在拉伸时会发光。

首先，科学家们先前已经开发出能够响应机械应力而改变光学性质的聚合物。但是一般来说，这种变化是由材料中分子键的断裂引起的，所以它只能发生一次。此外，这些钥匙还可能被热和光等刺激损坏，导致误报警。

考虑到这些局限性，瑞士弗里堡大学和日本北海道大学的研究人员已经开发出发光聚合物。这是一种含有轮烷分子结构的聚氨酯，这意味着它由长哑铃状分子和称为大环的螺纹环状荧光分子组成。

只要聚合物处于松弛状态，大环化合物就会聚集在一起，靠近“哑铃”中间的“猝灭剂”分子。那些猝灭剂使大环化合物不发荧光。

然而，一旦聚合物(和“哑铃”)被拉伸，大环被拉开并远离猝灭剂，导致它们在紫外光下发出荧光。材料拉伸得越多，发出的光就越亮。一旦拉伸放松，它们将再次变暗。这个过程可以无限期地重复。

通过改变所用大环化合物的类型，聚合物可以发出蓝色、绿色或橙色荧光(如上图所示)。白光也可以通过组合它们产生。

这项研究由北海道大学的凶光三郎和弗里堡大学的克里斯托弗·韦德领导，在最近发表在美国化学学会《中心科学》上的一篇论文中有所描述。