高对比度力致变色材料：机械力调控固态分子内电荷转移

力致变色发光材料由于在压力传感，光学信息存储，可逆书写媒介及防伪领域有着潜在的应用价值而受到了越来越多的关注。高对比度力致变色材料一直是研究人员追求的目标，它不仅需要满足在外力刺激下具有发光颜色的变化，同时还需要荧光强度具有明显的差异，因此，传统的力致变色材料很难达到高的荧光对比度。

近年来，聚集诱导发光（AIE）材料在高效固态发光、荧光传感等领域展现出极大的应用前景。吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室的田文晶教授、徐斌副教授研究组和超硬材料国家重点实验室邹勃教授研究组合作，报道了一种新型聚集诱导发光材料（吖丁酮-四苯乙烯，AD-TPE），这个材料可以通过机械力调控固态分子内电荷转移过程实现高对比度的力致变色响应。AD-TPE在外力刺激下呈现出一种非同寻常的荧光“开启”现象：在分子晶体状态下几乎不发光，然而在静压力或者剪切力作用下，其荧光强度明显增强且发光颜色发生较大变化，实现了极高的对比度。

通过结构分析和理论模拟发现，初始晶体中，受体AD和给体TPE间大的扭曲阻断了分子内电荷转移（ICT），分子的发光来自局部激发（LE）态AD单元的发光，同时，晶体中分子的堆积模式为H聚集，导致晶体状态下LE态发光几乎淬灭。然而，在机械力刺激下，给受体单元之间的扭转角变小，分子内电子云由AD单元离域至TPE单元，导致长波长的ICT态发光，从而实现了同时具有荧光强度从弱到强，发光颜色从深蓝色到青色的高对比度力致变色响应。

这一研究成果发表于《Advanced Functional Materials》上，并被选为内封面进行了亮点介绍（Adv. Funct. Mater., 2015, 25, 4005-4010）。

http://onlinelibrary.wiley.com/resolve/doi?DOI=10.1002%2Fadfm.201570179