複数のメカニクルクロミズムを介して機械的刺激の持続時間を認識するメカノクロミックポリマー

機械的刺激は色の変化によって視覚化できることを考えると、メカノクロミックポリマーは、ポリマー材料のストレスおよび損傷検出センサーとして使用できます。これまでに多くの種類のメカノクロミックポリマーが報告されていますが、複数の色の変化（多色のメカノクロミズム）に基づくさらなる機能化に関する例はほとんどありません。本明細書では、多色のメカノクロミズムの使用に関する予備的な結果は、各ポリマー鎖の中間点に異なるラジカル型メカノクロモフォアを含む2つのメカノクロミックポリスチレンサンプルの白い粉末を単純に混合し、したがって異なる色を示すことにより、機械的刺激の持続時間を検出することについて報告されています。機械的刺激に応じて。機械感受性はポリマーの長さと形状を介して調整できます。これら2つのタイプのメカノクロミックポリマーの組み合わせにより、マルチカラーのメカノクロミズムでの持続時間を検出できます。粉砕に長く曝露すると灰色になります。電子常磁性共鳴および固体UV-VIS測定値は、この複数のメカノクロミズムに対して提案されたメカニズムをサポートしています。

Mechanochromic polymers can be used as stress- and damage-detecting sensors in polymeric materials, given that mechanical stimuli can be visualized by color changes. Although many types of mechanochromic polymers have been reported so far, there are only few examples on their further functionalization based on multiple color changes (multicolor mechanochromism). Herein, preliminary results are reported on the use of multicolor mechanochromism to detect the duration of the mechanical stimulation by simply mixing white powders of two mechanochromic polystyrene samples that contain a different radical-type mechanochromophore at the midpoint of each polymer chain and thus exhibit different colors in response to mechanical stimuli. The mechanosensitivity can be tuned via the polymer length and shape, and a combination of these two types of mechanochromic polymers allows detecting the duration with multicolor mechanochromism, i.e., a color change from white to blue upon short exposure to grinding and a color change from white to gray upon longer exposure to grinding. Electron paramagnetic resonance and solid-state UV-vis measurements support the mechanism proposed for this multiple mechanochromism.