通过冲击加载与层裂快速激活非取向机械发色团

机械发色团是对机械化学反应作出显色响应的刺激响应分子，对于理解力学与化学之间的耦合以及工程应用具有重要意义。然而，对其激活的原子尺度理解源于气相研究或直接在含有机械发色团的分子或聚合物链上施加简单线性拉伸力的研究。在凝聚相应用中普遍存在的多体畸变效应尚不清楚。因此，我们对 PMMA-螺吡喃共聚物在动态力学加载下进行了大规模分子动力学模拟，并研究了从动态压缩到卸载过程中拉伸等各种条件下机械发色团的激活。对所有原子 MD 轨迹的详细分析表明，与变形速率慢于分子弛豫时标的情况相比，机械发色团嵌段经历显著的多体分子内畸变，可显著降低激活势垒。我们发现，材料压缩状态下机械发色团的反应性由分子内扭转的多体效应主导，而在拉伸下反应由拉伸应力主导。