科学家开发实验性复合材料 通过改变颜色以警告其受压情况

据外媒New Atlas报道，当轻质复合材料被用于航空航天等领域时，在它们失效之前知道它们是否正在经历机械应力是非常重要的。一种新的复合材料能够做到这一点，只需在紫外光下发出荧光即可。该实验性复合材料由瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）和弗里堡大学的科学家创造，由两种材料的交替层组成。

其中一种材料是以前开发的合成珍珠母的版本。天然版本的珍珠母是由堆积的砖状碳酸钙板组成的，它使某些类型的软体动物的外壳具有硬度和刚度。ETH的合成版本也同样坚硬，但它是由排列整齐的氧化铝板组成，通过环氧树脂和氧化钛颗粒的混合物连接在一起。

另一种材料是一种塑料聚合物，其中含有被称为”mechanophores”的分子。虽然这些分子在紫外线下观察时通常是浅粉色，但当它们被拉伸后会发出紫色的荧光。

因此，如果半透明的复合材料被弯曲，聚合物将通过在紫外线下发出紫色荧光来揭示这一事实–它甚至在复合材料形成裂缝之前就会这样做。更重要的是，通过测量荧光的强度，可以客观地确定它所承受的机械应力的大小。基本上，机械胶团被拉伸得越多，它们就越亮。随后暴露在绿光下，它们会恢复到默认的粉红色。

应该注意的是，到目前为止，这种复合材料只在实验室规模下生产。科学家还需要进一步的研究，以了解制造方法是否可以扩大到商业生产。

关于这项研究的论文最近发表在《美国化学会-应用材料与界面》杂志上。