自我报告材料可以通过光信号对施加的力做出反应,由于其在应力传感和微损伤报告方面的潜在用途而引起了极大的关注。一个关键挑战是扩展这些系统以应对多种不同的压力水平。
近期,苏黎世联邦理工学院Lucio Isa/Minghan Hu等开发出一种方法来创建基于微胶囊的、具有多级应力响应的自我报告材料,解决了在微观尺度上揭示非均匀机械应力的需要。
本文要点:
(1)利用微流体合成技术通过控制其外壳厚度和直径来生产一系列具有不同应力响应性的微胶囊。之后,通过顺序毛细管辅助颗粒组装(sCAPA)精确地将微胶囊链阵列组装到自我报告材料中。
(2)完整的微胶囊阵列也表现出长期稳定性和染料保留率,确保长时间内一致的应力响应行为。破裂时,受损的微胶囊在陷阱位置内显示荧光信号,确保可靠的局部应力传感。
(3)利用直接的光学读数,该自我报告材料可以同时报告微观尺度上的局部多重应力。
总体而言,这种多功能技术可以通过使用包含规则图案的微胶囊链的薄涂层应用于一系列不同的材料。
文章来源:
https://doi.org/10.1002/adma.202410945