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文章信息
Keywords:
原文链接：
https://doi.org/10.1002/agt2.373
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文章简介
随着塑料等高分子材料在日常生活中的广泛应用，检测材料在不同环境下可能造成的损伤和性能变化变得至关重要。因此，对智能材料的研究工作急剧增加。智能材料能够对外界环境的刺激做出响应。常见的刺激包括温度、pH值和机械应力等。近年来，AIE材料由于在固态下有很高的荧光量子产率，并且增加浓度可以提高检测其信号的灵敏度，基于AIE发光团（AIEgens）开发响应刺激材料非常有前景。在这个背景下，人们利用四苯乙烯（TPE）与各种聚合物基质结合，实现了材料形变/性变过程的可视化。但是，人们通常只关注荧光物质掺杂在固体基质中的发光强度变化，这可能会受到基质本身光学性质的影响，特别是由于基质样品的不均匀性引起的散射现象。散射会影响发光强度，从而产生信号的表观增强。因此，在某些条件下，仅测试发光强度而不进行量子产率的测试可能是不充分的，并可能得出误导性的结论。
基于此，本文将TPE分散在PLGA、PVAc和PC这三种商业化的聚合物中，并对这些复杂体系的发光光谱、透过率和时间分辨光谱等进行测试，得到了TPE在不同聚合物微环境中（温度变化、物理老化和机械变形）的光物理性质，并验证了散射对TPE发光的影响，更好地阐明AIEgens在聚合物性质检测中的机理。
图1. 热处理测量样品荧光变化的实验装置化的实验装置
图2. PVAc-TPE样品的原始状态和拉伸状态图片以及荧光光谱和荧光寿命谱图
图3. 在荧光(上)和透射(下)显微镜下，PVAc-TPE在0%、100%和200%应变下的大范围显微镜图像。比例尺= 100 μm
这项工作使用TPE作为可视化荧光团，并结合多种表征技术，研究了不同聚合物基质中的温度和机械变形对样品光学性质的影响。实验结果表明，物理老化会导致样品发光强度明显降低。同时，透射显微镜实验结果显示，在热和机械力刺激下，光散射的出现与发光强度的变化存在相关性，可能是由于光学透明度的变化和波导效应中断。总的来说，AIEgens在研究聚合物基质在不同环境下的可能造成的损伤和性能变化有着非常重要的作用。然而，不应仅仅只关注荧光强度，测量绝对荧光量子产率，荧光寿命等参数，对于区分AIEgens的光物理性质变化和聚合物基质的光学均匀性变化是至关重要的。该方法将有助于推动AIEgens在多刺激响应材料中的应用。
以上研究论文以“Emission or scattering? Discriminating the origin of responsiveness in AIEgen-doped smart polymers using the TPE dye”为题发表于 Aggregate 期刊，论文第一作者为意大利博洛尼亚大学Valentina A. Dini，通讯作者为意大利博洛尼亚大学Chiara Gualandi副教授。
通讯作者
Chiara Gualandi，2013年起担任意大利博洛尼亚大学助理教授，2021年起担任副教授，致力于聚合物研究。重点关注刺激响应和功能性材料，生物医用材料和生物塑料。与多个国家和国际研究团队合作。多个国家和国际项目的协调员和共同协调员。已在国际期刊发表约80篇论文、9项专利，合著出版4部书籍章节。
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