机械色聚合物混合物,用一种催化剂形成的远程体传感器分子制成
Marta Oggioni1, Jess M Clough1,2, Christoph Weder1,2
1Adolphe Merkle Institute, University of Fribourg, Chemin des Verdiers 4, Fribourg CH-1700, Switzerland. christoph.weder@unifr.ch.
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|February 13, 2024
概括
研究人员开发了一种新的光学方法,使用机色发光添加剂监测聚合物应力和应变. 这种技术可以通过观察变形期间光辐射的变化来实时检测材料的损伤.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 光学传感传感器是什么?
背景情况:
- 监测聚合物中的机械应力和应变对于了解变形过程至关重要.
- 光学方法提供了一种非破坏性的方法来研究材料的行为.
- 在关键的聚合物组件中检测损坏和故障在技术上很重要.
研究的目的:
- 开发一种用于光学监测聚合物中的机械应力和应变的简单方法.
- 使用机色发光添加剂进行实时变形传感.
- 为了研究聚合物变形和发光变化的关系.
主要方法:
- 合成一个机色发光添加剂 (Py-PEB) 的终端功能化聚乙烯-co-乙烯 (PEB) 与 pyrenes.
- 将Py-PEB与各种聚合物 (如聚乙烯) 和聚氨) 混合在低度 (0.1-1%重量) 中.
- 分析在机械变形时排放强度比率 (除子与单子) 的变化.
主要成果:
- 微相分离发生在聚合物混合物中,即使在低Py-PEB度下,由于混合性差,也会发生.
- 光发射主要由混合物中的光剂占主导地位.
- 排放强度比率的降低与施加的应力或应变直接相关.
- 这种方法在不同的极性聚合物中显示了通用性.
结论:
- 将聚合物与机色发光添加剂混合在一起,为应力和延展监测提供了一种有效的光学方法.
- 观察到的发光变化是材料变形和潜在损坏的直接指标.
- 添加剂溶解度的仔细调整是必要的,以实现通用适用性,正如用聚异烯的实验所证明的那样.
