【科研摘要】

聚合物材料的断裂是一个多尺度的过程，其开始于单个分子键的断裂，该断裂前进到本体中的破坏点。量化在此过程中断裂的键仍然是一个巨大的挑战，但将有助于理解宏观机械能的分布和耗散。

最近，德国DWI-莱布尼兹互动材料研究所Robert Gstl教授团队展示了涵盖吸收和发射中整个可见光谱的荧光分子光学力探针(机械荧光团)的设计和合成。它们的双重荧光特性允许通过荧光光谱和显微镜跟踪溶解的和本体聚合物中的未断裂和断裂的键。重要的是，团队开发了一种方法来确定具有高局部分辨率的完整键和裂解键的绝对数量和相对分数。团队预计，机械荧光团与定量方法相结合，将能够定量描述从软水凝胶到高性能聚合物等材料的断裂过程。相关论文以题为Multicolor Mechanofluorophores for the Quantitative Detection of Covalent Bond Scission in Polymers发表在《Angewandte Chemie》上。

【主图】

示意图1.π-延长的蒽和马来酰亚胺的DA加合物经历力诱导的逆向DA反应。a)先前工作的传统非对称机械荧光团设计。b)这项工作中双荧光机械荧光团的模块化，对称设计的合成途径。

图1.聚合物PMAa-c的声化学断裂。

图2.刀片切割样品的示意图，并用CLSM观察具有63x物镜的各个断裂部位的荧光(xy平面的俯视图)。

图3.切下的PHMA弹性体网络样品边缘的明场图像(i)，CLSM显微照片(ii，iii)和复合材料(iv)。

图4.a)在PHMAb骨折区域(300×300像素)的未激活和激活的BTD机械载体的曲线图。b)非激活和激活的BTD机理的100×100像素CLSM显微照片的合成。比例尺:5 m。c)逐像素轮廓图，显示了从面板b计算得出的激活相对于其余未激活BTD机制的百分比。

参考文献:doi.org/10.1002/anie.