2021年6月28日
在东京工业大学在美国，研究人员已经开发了一种注入了应力敏感分子单元的聚合物，这种分子单元可以通过打开荧光来对外力做出反应。
基于转甲烷的机械核心的操作的示意图，显示（a）不可逆转的状态，（b）可逆，和（c）不可逆的反应。科学家们探讨了一种称为“旋转甲烷”的好奇互锁的分子结构，并报告了一种新型的机械响应，这既可逆且不可逆，这取决于施加力的大小而不进行化学键。图像信用：美国化学学会杂志。
该团队已经证明了荧光取决于力的大小，并证明了检测可逆和不可逆聚合物变形是可行的，从而为发现聚合物中的新受力状态铺平了道路。
除了驱动物理运动外，机械力还可以负责诱导调节和生产方法的化学变化，从而实现合适的材料特性。
一种方法是在材料中引入所谓的机械载体，即对张力或压力敏感的分子单位。特别是机械致色机制体，它倾向于在机械刺激下改变其光学特性。在测量当地的机械环境时，它们非常有用。
然而，大多数机械核心的游戏中的响应机制包括切割化学键。与此同时，需要激活巨大的机械力，并且它们的反应通常不可逆转。
对于这些问题，由Tokyo TechnatiTions（Tokyo Tech）的Yoshimitsu Sagara教授指导的科学家们早期设计的超分子机械化，在没有任何共价键的任何裂变的情况下，可以快速地逆转或关闭荧光切换。下一个困难是找到可逆和不可逆的机制可以从同一分子基质中引发可逆和不可逆转的力学。
一项新研究发表在美国化学学会杂志在美国，研究人员使用一种被称为“轮taxane”的奇怪分子结构来研究这个问题。在轮taxane中，一个哑铃状的分子通过一个“环”穿过，这样它们就可以机械地相互锁住，也就是说，这个“环”通常不会被拉出来。
研究人员说明了一种新的机械反应，可以是可逆或不可逆的，基于所施加的力的大小。通过将猝灭剂 - 发射器对固定到轮烷烷并选择合适的环和塞子部分来实现这一点。
当没有外力作用时，有吸引力的相互作用使靠近淬灭器的含发射体环固定在轮烷的轴上，从而使发射体淬灭．在施加弱力时，发射器远离猝灭剂，荧光导通。这种效果是可逆的，除非力足够高，以推动止动件，以便发生不可逆的欺骗．
yoshiitsu Sagara，东京工业大学教授
研究人员对精心设计的一组不同的轮烷进行了分析，结果表明，适当选择的环和塞子部分的混合物具有正确的尺寸，是实现具有这种双重反应的联锁结构的关键。
东京工业大学的科学家们与瑞士弗里堡大学阿道夫·默克尔研究所的合作伙伴合作，将这种新的机械体整合到弹性聚氨酯橡胶中。
由于穿梭功欧洲杯足球竞彩能，这种材料倾向于显示可逆荧光在几个拉伸和释放循环到低菌株的变化。另一方面，由于从轴的环的掺杂，橡胶对高菌株进行复发变形时，注意到永久变化。
该机制至少概念上，至少概念性地监测聚合物材料的实际变形，并在光信号的基础上检查过去造成的机械损伤欧洲杯足球竞彩．
yoshiitsu Sagara，东京工业大学教授
Sagara推测了他们的研究结果的可能后果。
利用我们基于轮烷的候选分子来扩展目前的机制载体库，不仅有助于研究聚合物的力学性质，也有助于研究细胞和组织的力学性质，因为我们的机制载体可以对比化学键分离更小的力做出反应．
yoshiitsu Sagara，东京工业大学教授
期刊引用:
Muramatsu，T.，等．(2021)基于轮烷的双功能机制表达可逆和不可逆反应。美国化学学会杂志．doi.org/10.1021/jacs.1c03790．
来源：https://www.titech.ac.jp/english.