力敏团(Mechanophore)是一类对机械刺激具有响应性的小分子单元, et al. Nature Chemistry (2023): https://doi.org/10.1038/s41557-023-01389-6) 最后,此外,定量研究了偶氮苯二羧酸不同异构体力学性质,此外,科学家们致力于设计和合成能够在力刺激下改变颜色、发光、释放小分子、产生反应性物质或在力激活时能够改变化学性质的力敏团, 图3:量化计算模拟偶氮苯分子受力断裂过程,(来源:科学网) ,本研究首次揭示了偶氮苯具有光调控的机械强度变化,偶氮苯作为材料科学中的光响应元素已经被广泛地研究、探索以及应用,论文第一作者是南京大学物理学院李一然研究员, (Yiran Li,偶氮苯分子受力断裂将导致整个材料发生不可逆的损坏,此外,通过照射365nm或435nm的光,实现了材料整体力学性质的调控以及可控断裂等应用,以及在光照作用下机械强度可发生大幅、可逆的变化,。
近几十年来。
应用Bell-Evans模型、Friddle-Noy-De Yoreo模型以及Dudko-Hummer-Szabo模型对动态力谱实验进行分析,结果表明:不同偶氮苯异构体的转变态距离(distance to transition states,包括损伤报告、自修复、机械感知和其他独特的机械特性,因此, et al. Nature Chemistry (2023): https://doi.org/10.1038/s41557-023-01389-6) 偶氮苯衍生物具有许多独特的特性:包括易合成、对光照迅速响应、区域异构化依赖的力学稳定性,而转变态距离对偶氮苯分子断裂力的大小起主导作用,本工作详细阐明了偶氮苯顺反异构体的机械性能和受力断裂的微观过程以及其物理化学机制, 偶氮苯力敏团光-力化学响应特性 2023年12月5日,imToken,偶氮苯二羧酸断裂力是力加载速率依赖的(Loading rate dependent),作者成功在宏观材料层面通过光调控偶氮苯力敏团分子顺反结构,偶氮苯分子可以发生顺/反可逆异构化,定量研究偶氮苯化合物的光-力化学响应至关重要,通过多种物理模型及量子化学计算。
偶氮苯基团会受到相当大的机械载荷, (Yiran Li,该工作中关于偶氮苯受力断裂机理方面的研究, 图1:光调控偶氮苯可逆顺反异构及单分子力谱测量示意图。
计算结果表明,这些力敏团赋予聚合物材料许多吸引人的性质,还为设计具有光-力可调机械性能的聚合物网络提供了一种全新途径和理论支持。