如果人們能夠知道材料受到壓力，那麼在發生災難性故障之前可以對其進行更改將是非常有用的。一種新的聚合物被設計用於提供這樣的警告，因為其在被拉伸時會發光。
首先，科學家們先前已開發出可響應機械應力而改變其光學性質的聚合物。但一般來說，這種變化是由材料內分子鍵的斷裂引發的，所以它只能發生一次。另外，這些鍵也可以被諸如熱和光的刺激破壞，導致錯誤警報。
考慮到這些局限性，瑞士弗里堡大學和日本北海道大學的研究人員開發出了發光聚合物。這是一種聚氨酯，其含有一種輪烷分子結構 – 這意味着它由長啞鈴狀分子組成，其上有稱為大環的螺紋環形熒光分子。
只要聚合物處於鬆弛狀態，大環化合物就會聚集在一起，與「啞鈴」中間的「猝滅劑」分子相鄰。那些淬滅劑使大環化合物不發熒光。
然而，一旦聚合物（以及「啞鈴」）被拉伸，大環被拉開並遠離淬滅劑，使它們在紫外光下發熒光。材料拉伸越多，它們發出的光越亮，一旦拉伸鬆弛，它們就會再次變暗。該過程可以無限期重復。
通過改變所用的大環化合物的類型，可以使聚合物發出藍色、綠色或橙色的熒光（如上圖所示）。通過組合它們也可以產生白色光。
該研究由北海道大學的Yoshimitsu Sagara和弗里堡大學的Christoph Weder領導，在最近發表在《ACS Central Science》雜誌上的一篇論文中有所描述。
來源：cnBeta
