9月29日消息,曼彻斯特大学化学家与航空航天工程师联合东芬兰大学同事,设计出一种能同时测量压力与温度的双发光分子,发表于《Advanced Optical Materials》。该分子围绕一个与吖啶环状化合物成键的金原子构建:金原子在分子结构中的成键位置决定发光类型——某一位置成键触发对压力敏感的红色磷光(同时受温度影响),另一位置成键则触发仅对温度敏感的蓝色荧光。
这一设计直指风洞测试中压力敏感漆(PSP)的痛点:此类涂层漆的发光强度随作用于表面的气压成比例变化,但温度变化同样会引起发光漂移,产生与压力无关的测量误差,工程师不得不额外布置独立温度传感器进行校正。新分子将压力敏感与温度敏感两种发光集成于同一分子,用相机同时捕捉红蓝两色发射,其信号比值即可自动完成温度校正——「这种内建自校正是标准发光分子根本做不到的」,曼彻斯特大学化学系高级研究员Alexander Romanov表示。芬兰团队的理论计算则在分子合成前就预测了不同成键位置的发光差异。
选择金作为核心元素,是因为其在分子中位置的细微变化即可产生可靠且可区分的发光行为,为化学家提供对传感性质的精确调控手段。曼彻斯特大学机械与航空航天工程系读者Mark Quinn指出,温度校正是当前压力敏感漆可靠化的主要挑战之一,同分子双参数测量在真实试验环境下比加装额外仪器更为优雅实用。同期该团队还在《ACS Applied Engineering Materials》发表了一项从另一方向入手的铂基低温度敏感性压力敏感漆研究,两条技术路线互补,共同推进航空航天风洞测量技术升级。
(来源:Phys.org)