Rotes Licht für Stress: Ein farbveränderlicher organischer Kristall

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Die Fähigkeit, Kräfte zu visualisieren, kann in vielen Industriezweigen sehr nützlich sein, insbesondere in der Schwerindustrie und in der Schifffahrt.

Zum Beispiel wäre ein farbwechselndes Material, das zeigt, wo Balken gespannt werden, für Bauunternehmen großartig.

Solche Geräte funktionieren jedoch oft nur einmal und müssen nach der Dehnung ausgetauscht werden.

Materialien, die nach dem Dehnen oder Zusammendrücken zurückfedern, wie ein Gummiball, werden als elastisch bezeichnet.

Aber selbst diese Objekte können eine dauerhafte Formveränderung erfahren, wenn sie zu stark belastet werden, in einem Prozess, der als plastische Verformung bezeichnet wird.Nun hat ein Team ein neues organisches Material eingeführt, das unter mechanischer Belastung die Farbe seiner emittierten Fluoreszenz von grün zu rot ändert und nach Beseitigung dieser Belastung wieder in seine ursprüngliche Konfiguration zurückkehrt.

“Wir nannten diese Eigenschaft ‘Superelastochromie’, weil die Farbveränderungen auf vollständig reversiblen, d.h.

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elastischen Veränderungen der Anordnung der Moleküle im Material beruhen”, sagt der Erstautor Toshiki Mutai.Basierend auf 7-Chlor-2-(2′-hydroxyphenyl)imidazo[1,2-a]pyridin (7Cl) bestehen die Kristalle aus Molekülen, die in zwei verschiedenen Konfigurationen existieren können.

In beiden Zuständen ist ein Wasserstoffatom kovalent an ein Sauerstoffatom gebunden und wird nur schwach von einem nahegelegenen Stickstoffatom angezogen.Wenn das Material gequetscht oder gebogen wird, wechselt die molekulare Anordnung in die andere Konfiguration.

Dieser mechanisch gesteuerte Phasenübergang verändert die Wellenlängen des Lichts, das das Molekül als Fluoreszenz emittiert, wenn es durch eine externe UV-Lichtquelle angeregt wird.

Die Veränderung ist für die Unbeteiligten klar ersichtlich….

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