机械化学活性聚合物

机械化学转导使一系列生理过程得以实现，包括触觉、听觉、平衡、肌肉收缩以及组织和骨骼的生长和重塑。虽然生物学中充满了对机械刺激有反应的活性材料系统的例子，但散装聚合物中的合成类似物很少，而且功能有限。在最近的一份出版物(《自然》，2009年第45期，68-72页)，我们报告了固态聚合物材料的合理分子设计，其中机械应力单独启动化学反应，提供失效前的应力状态评估。这些机械反应性合成聚合物材料是通过一种强大的、基于分子的策略创建的，通过这种策略，力激活的机械载体直接连接到大块聚合物中的聚合物链中或作为聚合物链之间的交联。当机械团在拉伸应力下进行可逆的电环开环反应时，它会改变颜色，这使我们能够直接看到机械化学反应。随着塑性变形的积累，颜色和荧光出现明显变化，表明在这些聚合物材料中，机械力进入开环反应的转导是一个激活的过程。我们预计，共价键的力激活可以作为开发新的机械基团构建块的一般策略，赋予聚合物材料从损伤传感到完全再生自愈的理想功能。更多信息:http://autonomic.beckman.illinois.edu/Nature_Force2.html