基于供体-受体-供体 (
DAD) 弹簧构象变化的机械发色团允许通过吸光度或光致发光 (PL) 波长的单调变化来感测作用在聚合物链上的力。在这里,我们确定了一系列
噻吩 (D)-侧翼
喹喔啉 (A) 作为分子扭转弹簧,用于室温下本体聚合物中的力传感。
DAD 连接到聚合物基质的模式和连接器刚度是影响力转换到
DAD 弹簧的功效的关键参数,从而影响机械变色响应,正如在应力-应变实验期间体膜的原位 PL 光谱所探测的那样。PL 最大值的最大偏移,因此是最高的灵敏度,是从ansa获得的-
DAD 弹簧展示桥接 D 单元和刚性 A 连接器。使用详细的光谱学和密度泛函理论计算,我们揭示了
噻吩环翻转形式的构象异构体再分布是整体机械变色响应的主要部分。在变形早期阶段的力低至 27 pN 时,环翻转先于 ansa -
DAD 弹簧的机械诱导平面化,后一过程产生 21 nm nN –1的 PL 偏移. 在应力-应变图中,
噻吩环翻转和