美国《大众机械》杂志在线版将连同“机械响应聚合物（mechanophores）”在内的十组科技名词及其发展近况一一列出，并指出：这就是2011年人们必须知道的科技概念。
1.原理
在自修复功能材料研究基础上进行扩展，利用包括环氧树脂涂层、纤维复合材料和橡胶等，过程是通过共价键将化合物螺吡喃巧妙融合到聚合材料中，当中心某种成分链接断裂后，其从吸光形式转变成可见光谱，就使颜色发生变化。当机械响应聚合物这种材料受到力的作用时，它会改变颜色，因而可以看到材料的损伤程度。
应用
作为一种无损探伤手段，可以用于许多场合，包括基础设施改造，各种物体的涂层，从桥梁到机翼，甚至对起重行业的钢丝绳进行检测，以维护高危险度作业的安全。
意义
该材料可降低其在关键结构中的过失疏忽。而且，当结构无法承重时，机械响应聚合物的变色将在其断裂前给出预警。
据《大众机械》描述，以美国为例，基础设施需要全部更新，但很显然一切不可能一蹴而就，因此需要一个可靠的算法让人们知道哪一部分结构会最先崩溃，以便安排最为合理的改造计划。这时候，我们就可以拿出“机械响应聚合物”这项技术。
当机械响应聚合物这种材料受到力的作用时，它会改变颜色，因而可以看到材料的损伤程度。这个现象的原理可以用于许多场合，除了大方面的基础设施改造，还可用于各种物体的涂层，从桥梁到机翼，甚至对起重行业的钢丝绳进行检测，以维护高危险度作业的安全。
对于工程师们而言，这项技术令他们大松一口气，因为该材料可降低其在关键结构中的过失疏忽。而且，当金属和混凝土材料开始腐朽和无法承重时，众多小裂缝是典型的提醒信号，但是在一般情况下，塑料断裂前几乎不会有任何征兆。而现在，机械响应聚合物的变色将在其断裂前给出预警。
在2010年8月，美国伊利诺斯大学的研究人员公布了对变色聚合材料的研究成果，就为更好地进行钢丝绳的检查和探伤铺平了道路。其在自修复功能材料研究基础上进行扩展，利用包括环氧树脂涂层、纤维复合材料和橡胶等，过程则是通过共价键将化合物螺吡喃巧妙融合到聚合材料中，当中心某种成分链接断裂后，其从吸光形式转变成可见光谱，就使颜色发生变化。尽管该技术还没有达到商业应用的水平，但却为开发出损伤探测的有效方法铺平了道路。
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“大多数人对热或光可以诱导化学反应的现象很熟悉，”伊利诺斯大学研究生和研究成果论文作者之一的DougDavis说，“但对直接使用机械力引发化学反应的现象却鲜有人知。”
“过去在做这些实验时，要把复合物研磨在一起，使它们相互作用，直至聚合材料对剪切力或音频处理发生反应；或用原子力显微术的方法试验单链锁，来选择链锁和拉伸单个的链锁。
“我们没有把精力放在那些能够对机械力产生反应的材料或化合物上，而是设计出一种能够以非常特定和有效的方式做出反应的材料。我们称之为mechanophores（机械响应聚合物）。”
Davis说，这一过程是通过共价键将螺吡喃（前面提到的机械响应聚合物）融合到聚合材料中。螺吡喃不是融进聚合材料链中，就是将两个链联接在一起，但两者之间并没有结合在一起，也就是说，它们吸收紫外光谱中的可见光。当中心共价的螺碳氧链接断裂后，其分子扭曲成平面共轭形式，从吸光形式转变成可见光谱，使颜色发生变化。
“我们的目标是通过将它们拉开的方式打破这种结合，”Davis说。“这个分子实在是太小了，按常规是无法做到这一点的，因此我们用长聚合材料链给它安装了一个象征性的手把。
的两端，所以，当聚合材料被拉伸时，力通过结合点来传递。”
开发能够改变颜色的聚合材料还要面对许多问题，Davis说，目前还没有达到商业应用的水平。这里有阀值应变问题，其颜色变化的上限取决于聚合材料中螺吡喃的数量；对光和热的敏感度问题；以及褪色问题，当然褪色与周围环境的光线有关。
Davis说，解决这些问题的工作正在进行，其中最有可能的方法是用UV滤光镜减弱光的敏感性和改变螺吡喃或聚合材料的矩阵，以减轻热的冲击。解决了这些问题就为将这项技术用到产品上铺平了道路。这些产品中有符合材料和涂层，包括起重行业使用的某些缆索和钢丝。
Davis说，最初的应用是损伤的探测，以及货运包裹中振动和倾斜检测器产品的诞生，可以探测到某些损伤。其它的应用有分析聚合材料的应力和检查损伤。
“我并不认为我们专门考虑了起重行业的应用问题，”Davis说。“但起重行业的应用是必然的。虽然不是完全相同，但我知道攀爬用绳的情况，这些绳子要经常检查，并且也有倍率数的计算问题。
“这样的技术可以通过防止过早报废状态仍旧良好的绳缆而降低成本，还由于可以方便地检测到绳缆的损伤而提高作业安全性。”
(来源：中国化工信息网)


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。