„`html
Nowatorski materiał zmieniający kolor pod wpływem naprężeń
W normalnych warunkach innowacyjny materiał opracowany przez naukowców świeci zielonożółtym światłem, jednak po poddaniu go obciążeniu jego barwa przechodzi w intensywną czerwień. Co istotne, ten proces jest całkowicie odwracalny – wystarczy wprowadzić rozpuszczalnik, aby materiał powrócił do swojego pierwotnego stanu.
Międzynarodowa współpraca kluczem do sukcesu
Projekt był wynikiem połączenia interdyscyplinarnych kompetencji naukowców z trzech krajów. Polscy badacze z zespołu prof. Konrada Szaciłowskiego odpowiedzialni byli za przygotowanie zaawansowanych modeli teoretycznych, które umożliwiły zrozumienie mechanizmu odpowiedzialnego za intensywną i powtarzalną zmianę koloru.
Potencjał wdrożeniowy innowacji
Wypracowane rozwiązanie może znaleźć szerokie zastosowanie, zwłaszcza w monitoringu konstrukcji budowlanych. Sensoryczne właściwości nowego materiału umożliwiłyby wykrywanie naprężeń w konstrukcjach, takich jak mosty czy budynki. Reakcja w postaci zmiany barwy pozwalałaby na szybkie wykrycie zagrożeń i odpowiednio wczesne podjęcie działań zapobiegających awarii.
Działanie materiału na poziomie molekularnym
Wynalazek bazuje na związku zawierającym wyjątkowo miękkie kryształy, które ulegają nawet niewielkim deformacjom pod wpływem siły. Każda cząsteczka budująca materiał posiada układ przypominający zamek i klucz złożony z kilku modułów, które idealnie do siebie pasują.
- W strukturze kryształu „zamek” jednej cząsteczki łączy się z „kluczem” sąsiedniej.
- Taka interakcja powoduje emisję światła o zielonożółtej barwie pod wpływem ultrafioletu.
- Uszkodzenie mechaniczne sprawia, że cząsteczki przesuwają się względem siebie, co skutkuje przerwaniem istniejących oddziaływań i powstaniem nowych, wywołując intensywną zmianę koloru na czerwony.
Korzyści wynikające ze stosowania nowego materiału
- Możliwość wczesnego wykrycia naprężeń w konstrukcjach budowlanych.
- Natychmiastowa sygnalizacja zmian stanu materiału poprzez widoczną zmianę koloru.
- Odwracalność procesu, pozwalająca na wielokrotne wykorzystywanie materiału.
Aktualnie nie istnieją jeszcze rozwiązania umożliwiające monitorowanie naprężeń w czasie rzeczywistym z użyciem tego typu materiałów, jednak badania otwierają nowe ścieżki rozwoju w dziedzinie detekcji zagrożeń konstrukcyjnych.
„`