欧美日韩Aa在线直播_自拍青草99视频_日本一线产区和韩国二线_日韩.国产.噢美日韩精品综合观看_亚州四虎精品久久久_曰曰日在线_精品久久久av_精品欧美国产一区二区三区不卡_欧美亚洲日韩_天天ri网_国产精品看片直播_亚洲中文久久久久久精品国产_天天色天天日综合_久久久久久成人免费看A四叶草_丁香六月狠狠综合天香_永久的伊甸园_国产熟妇无码A片AAA毛片视频

  力致變色聚合物材料在防偽、損傷檢測(cè)和傳感器領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景，但傳統(tǒng)力敏色團(tuán)常伴隨光響應(yīng)特性，導(dǎo)致復(fù)雜環(huán)境中信號(hào)干擾顯著。如何通過(guò)聚合物網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)力響應(yīng)的選擇性增強(qiáng)與光響應(yīng)抑制，是當(dāng)前研究的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。雙螺力敏色團(tuán)（如氨基苯并吡喃氧雜蒽ABPX）因雙螺環(huán)結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)協(xié)同斷鍵，成為提升多態(tài)響應(yīng)能力的理想候選。然而，其在不同聚合物網(wǎng)絡(luò)中的力/光響應(yīng)機(jī)制差異尚不明確。

  本文報(bào)道了雙螺力敏色團(tuán)ABPX-2OH在單網(wǎng)絡(luò)聚氨酯（PU）彈性體和雙網(wǎng)絡(luò)聚丙烯酸甲酯-聚氨酯（PMA-PU）彈性體中表現(xiàn)出的不同力致變色和光致變色行為。與在溶液中不同，ABPX在本體彈性體中發(fā)生光誘導(dǎo)的單環(huán)開環(huán)反應(yīng)，但會(huì)經(jīng)歷力誘導(dǎo)的雙螺環(huán)同時(shí)開環(huán)反應(yīng)。此外，PMA-PU中的預(yù)拉伸效應(yīng)顯著促進(jìn)了ABPX-2OH的力致變色，同時(shí)通過(guò)減少自由體積大幅阻礙了ABPX-2OH的光致變色。雙螺環(huán)力響應(yīng)基團(tuán)與互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)策略相結(jié)合，構(gòu)建了一個(gè)可控的多狀態(tài)刺激響應(yīng)平臺(tái)，可通過(guò)不同刺激實(shí)現(xiàn)多色切換。

圖1. 聚合物的制備及機(jī)理示意圖。雙螺力敏色團(tuán)ABPX-2OH在紫外光和外力作用下開環(huán)反應(yīng)的示意圖。

  本研究中使用的ABPX-2OH是一種典型的雙螺力敏色團(tuán)。首先，將雙螺力敏色團(tuán)ABPX-2OH（1.0 wt%）共價(jià)接入聚氨酯（PU）鏈，構(gòu)建單網(wǎng)絡(luò)PU彈性體（ABPX@PU）。通過(guò)2.0 wt% ABPX@PU在丙烯酸甲酯（MA）中溶脹并光聚合，形成聚丙烯酸甲酯（PMA）與PU的互穿網(wǎng)絡(luò)，ABPX-2OH含量為1.0 wt%（圖1）。

圖2. ABPX@PU的光化學(xué)和機(jī)械化學(xué)反應(yīng)性。

圖3. ABPX@PMA-PU的光化學(xué)和機(jī)械化學(xué)反應(yīng)性。

  光致變色行為：紫外光（365 nm）照射下，ABPX@PU中發(fā)生單螺環(huán)開環(huán)反應(yīng)，生成開放-閉合態(tài)（ABPX_OC），表現(xiàn)為472、506、540 nm吸收峰和567 nm熒光發(fā)射峰，顏色從淺黃色漸變?yōu)?/span>紅色（圖2a）。而在ABPX@PMA-PU中，PMA網(wǎng)絡(luò)的低自由體積顯著抑制單螺環(huán)開環(huán)，光致變色強(qiáng)度下降，顏色變化微弱（黃色→淺粉色）（圖3a）。

  力致變色行為：壓縮應(yīng)力作用下，ABPX@PU和ABPX@PMA-PU均發(fā)生雙螺環(huán)同步開環(huán)，生成開放-開放態(tài)（ABPX_OO），新增608 nm特征吸收峰，顏色進(jìn)一步加深至紫紅色（圖2b），ABPX_OO是非熒光態(tài)。PMA-PU互穿網(wǎng)絡(luò)的預(yù)拉伸效應(yīng)顯著提升力響應(yīng)效率，相同壓力下ABPX_OO生成量以及生成速率比PU單網(wǎng)絡(luò)高，顏色變化更明顯（如ABPX@PMA-PU從黃色→深紅色）（圖3b）。

圖4. ABPX@PU在70秒輻照及370兆帕壓縮后的恢復(fù)過(guò)程。

圖5. ABPX@PU和ABPX@PMA?PU在紫外光和外力作用下形成的多色開關(guān)。

  通過(guò)紫外光照射-壓縮應(yīng)力的順序刺激，實(shí)現(xiàn)了ABPX@PU（淺黃色→橙色→紅色）和ABPX@PMA-PU（黃色→橙色→深紅色）的三態(tài)顏色切換（圖5a，b）�；ゴ┚W(wǎng)絡(luò)體系因光響應(yīng)抑制和力響應(yīng)增強(qiáng)，在復(fù)雜環(huán)境中展現(xiàn)出更清晰的信號(hào)分辨能力，同時(shí)材料表現(xiàn)出良好的可逆性（圖4），可用于構(gòu)建可編程的多色傳感平臺(tái)。

  該工作為開發(fā)高選擇性、高靈敏度的力響應(yīng)材料提供了新策略，有望在可編程傳感、復(fù)雜環(huán)境信號(hào)識(shí)別及智能顯示領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。在過(guò)去的三年中，團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了ESIPT非共價(jià)力敏色團(tuán)（J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 9971?9979），報(bào)道了羅丹明衍生物和ESIPT的聯(lián)用（CCS Chem. 2024, 6, 1798–1809）和（Macromolecules 2024, 57, 3368?3375），創(chuàng)制了促進(jìn)力敏色團(tuán)力致變色抑制其光致變色的異質(zhì)雙重彈性體平臺(tái)（ACS Macro Lett. 2024, 13, 308?314）。

  該論文相關(guān)研究成果近期以“Difference between Mechanochromism and Photochromism of Aminobenzopyranoxanthene in Single-Network and Double-Network Elastomers”為題發(fā)表在《Macromolecules》上（IF=5.1）。北京化工大學(xué)2023級(jí)碩士研究生李永杰與北京大學(xué)博后胡歡為論文的共同第一作者。北京化工大學(xué)馬志勇教授和毋偉教授為論文的共同通訊作者，該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金及北京化工大學(xué)大科學(xué)計(jì)劃的資助。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5c00603