Pewarna Pengubah Warna Memvisualisasikan Tegangan dalam Plastik

Sebuah tim peneliti membangun molekul pewarna baru dari area mekanofor. Berkat molekul ini, tegangan dengan besaran yang berbeda dalam komponen plastik dapat divisualisasikan secara terus menerus dengan perubahan warna.

Konsep pewarna semacam itu bukanlah hal baru tetapi sebagian besar mekanofor sebelumnya hanya dapat menunjukkan ada atau tidak adanya tekanan dalam plastik. Molekul baru memungkinkan diferensiasi antara tekanan dengan besaran yang berbeda. Hal ini penting untuk memetakan distribusi tegangan dalam komponen plastik makroskopik untuk memantau integritas material setiap saat. Tim sedang mengembangkan bentuk analisis deformasi dan kerusakan ini, membawanya lebih dekat ke aplikasi praktis.

Dengan menggabungkan pewarna yang dirancang secara molekuler dengan plastik yang sesuai dan tidak rapuh, gaya makroskopik sekarang dapat diturunkan ke skala molekuler. Gaya-gaya yang bekerja ini dapat berupa, misalnya, tekanan atau tegangan eksternal. Molekul pewarna dengan demikian "merasakan" gaya yang bekerja di dalam komponen plastik dan terus menunjukkan perubahan gaya dengan meningkatkan perubahan warna. Jika beban eksternal dihilangkan, molekul pewarna kembali ke keadaan semula — pegas molekul yang meregang dan pegas, tergantung pada tegangan eksternal.

Dibandingkan dengan sakelar molekuler yang ada yang menerjemahkan tegangan dalam plastik dengan mengubah warna, keunggulan teknologi baru terletak pada pemetaan gaya tanpa langkah dengan besaran berbeda serta perilaku molekul seperti pegas, yang dapat digunakan berulang kali.

Teknologi ini juga memungkinkan pemahaman yang lebih mendasar tentang sifat redaman bahan sintetis dan sistem alami. Misalnya, ada buah-buahan besar dan berat yang jatuh dari pohon dari ketinggian yang besar tetapi tetap tidak rusak. Alam berfungsi sebagai model di sini dan pegas molekuler dapat membantu untuk lebih memahami dan meniru sistem semacam itu. Oleh karena itu, upaya di masa depan akan berfokus pada mengadaptasi pegas gaya molekul untuk digunakan dalam berbagai plastik.