힘(기계적 자극)을 받고, 외형의 색이나 발광(형광) 특성 변화를 나타내는 재료는, 재료가 받는 데미지나 힘을 간단하게 가시화·평가할 수 있기 때문에, 여러가지 활용이 기대되고 있다 .특히 최근, 주로 고분자 화학 분야에서 기계적 자극을 받아 색 변화를 나타내는 「메카노포어」라고 불리는 분자 골격의 연구가 활발했다.그러나 기존의 메카노포어는 공유 결합을 절단할 필요가 있기 때문에, 가역성이 부족한 등의 문제가 있었다.

　연구 그룹은 초분자 화학 분야에서 오랫동안 연구되어 온 연동 분자 (일부 부품이 기계적으로 결합 된 분자) 중 하나 인 로탁산에 초점을 맞추고 공유 결합을 절단해야합니다. 없는 「초분자 메카노포어」의 개발을 실시해 왔다.이번에, 청색, 녹색, 주황색의 형광단(형광을 발하는 부분)을 이용한 로탁산형 초분자 메카노포어를 개발해, 한층 더 폴리우레탄에 도입하는 것으로, 신축에 응답해 각 형광색이 순간, 한편 가역적 여러 번 반복 ON/OFF 스위치하는 고무 재료를 개발했다.이것은 형광단을 바꾸어도 동일한 메커니즘으로 유사한 기계적 자극에 대한 반응성을 얻을 수 있음을 입증했다.

　지금까지 백색 발광을 나타내는 유기 재료의 보고 예는 많지만, 기계적 자극으로 백색 형광을 ON/OFF 스위치하는 재료는 이번이 처음이다.이러한 재료는 기계적 자극을 가역적이고 예민하게 검출할 수 있기 때문에, 다양한 재료에 있어서의 센서나, 재료가 받는 데미지의 가시화·정량 평가 등에의 응용을 기대할 수 있다고 하고 있다.

논문 정보:【ACS Central Science】Rotaxane-based Mechanophores Enable Polymers with Mechanically Switchable White Photoluminescence