Ученые из Японии, Швейцарии и Саудовской Аравии создали три полимера, содержащие молекулы ротаксаны, способные обратимо активировать собственные флуоресцентные свойства при растяжении.

Это позволяет создавать полимер с необходимым цветом флуоресценции, не влияя на механические и другие свойства материала, рассказывают авторы статьи в ACS Central Science.

Обычно при создании конструкции инженеры заранее рассчитывают рабочие нагрузки на ее элементы, однако фактическая нагрузка может сильно отличаться. Для отслеживания нагрузки можно применять различные дополнительные датчики, визуально отслеживать удлинение или изменение сопротивления при растяжении или пользоваться другими методами. Кроме того, ученые давно работают над созданием материалов, способных при механической нагрузке менять свои наблюдаемые внешне свойства.

К примеру, в 2018 году ученые под руководством Кристофа Ведера (Christoph Weder) из Университета Фрибура в Швейцарии создали необычный механофор (материал, меняющий оптические свойства при приложении механического напряжения), который может обратимо активировать свои флуоресцентные свойства под действием механического напряжения без разрыва слабых ковалентных связей, как это происходит в большинстве механофоров. Основу этого материала составляет полиуретан, в структуру которого ученые включили молекулу класса ротаксанов, известного своими необычными свойствами.