Fluolab【JACS】突破了传统结晶ML材料的局限，新型有机机械发光材料实现了多色机械发光
简介
本文介绍了一系列无定型有机机械发光材料（ML材料），通过引入灵活的骨架和扭曲的供体-受体-受体结构，增强偶极矩和灵活性，能够在无定型状态下展示多色机械发光，突破了传统结晶ML材料的局限。 
摘要
机械发光材料能够将机械能转换为可视化的光模式，具有广泛的应用潜力。然而，目前大多数ML材料依赖于特定的结晶结构，限制了其加工性和实际用途。本文介绍了无定型有机机械发光材料BPONs，通过设计灵活的分子结构和短程分子有序化，成功在无定型状态下实现了多色机械发光。这些材料具有低玻璃化转变温度，可轻松原位再生和加工，解决了传统结晶ML材料的局限性，展现了广阔的应用前景。
研究结果与讨论
设计、合成与表征
BPONs分子设计采用了双苯胺衍生物、苯甲酮和二苯基膦氧化物作为供体和受体单元，通过两步偶联反应合成，结构和纯度通过核磁共振和高分辨质谱等手段证实。这些材料在无定型状态下展现了明亮的光致发光（PL）和机械发光（ML）性能，量子效率达22.3%至51.5%。
分子结构与聚集行为对PL和ML性质的影响
BPONs的ML与PL光谱完全重叠，表明二者源自相同的激发态。无定型BPONs薄膜在机械刺激下显示出明亮的多色发光，X射线衍射分析证实其在ML过程中保持无定型状态。BPON-2分子的柔性框架和供体-受体结构调节了分子构象，影响了电荷转移（CT）特性和激发态行为，从而实现了延迟荧光（TADF）现象。
PL和ML过程中超快动力学分析
飞秒瞬态发射光谱分析显示无定型BPON-2在机械刺激下产生快速内部转化和激发态松弛，揭示了短程分子有序化在无定型ML中的关键作用。
无定型ML行为和机械刺激后的光物理变化
无定型BPON-2在机械刺激后逐渐过渡到结晶状态，通过应用压力和温度依赖的极化测试，证实了机械刺激诱导的短程分子有序化机制，并通过交叉偏光显微镜观察到局部有序结构的形成。
结论
本研究设计并合成了一系列具有多色机械发光的无定型有机材料BPONs，通过机械刺激诱导短程分子有序化，实现了在无定型状态下的机械发光。这一发现为开发柔性ML薄膜和实际应用提供了新的可能性，为未来ML材料的设计和应用开辟了新的方向。
参考文献
Xie, Z.; Deng, H.; Ge, X.; Chi, Z.; Liu, B. Mechanoluminescence from Amorphous Organic Luminogens. J. Am. Chem. Soc. 2025, jacs.5c00894. https://doi.org/10.1021/jacs.5c00894.