Z prof. K. Szaciłowskim rozmawia Ewa Szkurłat
Inteligentny materiał zmienia barwę pod wpływem nacisku. Zespół naukowców z Indii, Japonii i Polski opracował i przebadał materiał, który pod wpływem wzrostu naprężenia zmienia swoją barwę z zielonożółtej na czerwoną.
A co gdyby kolor farby na moście zmieniał się wraz ze zmianą naprężenia w jego strukturze? To tylko jedno z potencjalnych zastosowań tego mechanochromowego, czyli zmieniającego barwę pod wpływem oddziaływań mechanicznych materiału. W związku z tym niektórych katastrof budowlanych można by uniknąć – wystarczyłoby śledzić naprężenia w strukturze budynków i odpowiednio wcześnie reagować na ich zmiany.
Badacze z Indii, Japonii i @AGH_Krakow opracowałi materiał, który pod wpływem nacisku zmienia barwę z zielonożółtej na czerwoną.
— ewa szkurlat (@EwaSzkurlat) September 25, 2025
A co gdyby kolor farby na moście zmieniał się wraz ze zmianą naprężenia w jego strukturze? O tym w sobotę po 15.30 w @RadioKrakow #nauka #science pic.twitter.com/ZrXEe1lTvb
– Niewielka siła, niewielki czynnik wywołujący jakąś deformację powoduje, że zmienia się ich ułożenie w przestrzeni – mówi prof. Konrad Szaciłowski z Akademii Górniczo-Hutniczej i i porównuje te cząsteczki do klucza od zamka. – Każda cząsteczka zawiera jeden zamek i dwa klucze lub odwrotnie, czyli jest zbudowana z kilku modułów, które wzajemnie do siebie pasują i są rozseparowane. W krysztale mamy taką sytuację, że „zamek” z jednej cząsteczki pasuje do „klucza” z drugiej. Dzięki temu oddziaływaniu powstaje materiał o konkretnej barwie. Dodatkowo, charakteryzuje się on silną luminescencją, a więc wzbudzony ultrafioletem emituje światło barwy zielonożółtej. Kiedy dochodzi do mechanicznego uszkodzenia kryształów, cząsteczki przesuwają się względem siebie, a oddziaływania ulegają zniszczeniu. Powstają za to inne, a ich pojawienie się sprawia, że barwa zmienia się z żółtozielonej na czerwoną.
Co ciekawe, w przypadku tego związku proces niszczenia oddziaływań pomiędzy cząsteczkami jest w pełni odwracalny – wystarczy dodać do materiału organiczny rozpuszczalnik, a cząsteczki trafiają na swoje pierwotne miejsce i struktura od razu się odtwarza. Tym samym substancja ponownie zmienia także kolor, wracając do wyjściowej barwy.
Mówi dr Vijayakumar Chakkooth z CSIR-NIIST, Thiruvananthapuram Kerala , Indie
W AGH nie prowadzono badań nad syntezą związku – dokonali tego naukowcy z Japonii, którzy dzięki swojemu dotychczasowemu doświadczeniu przeprowadzili syntezę tego złożonego związku. Wówczas w Japonii przebywała pracująca na indyjskim uniwersytecie dr Bijitha Balan, która po powrocie do Indii rozpoczęła zaawansowane badania nad materiałem przy użyciu aparatury spektroskopowej. Jej zespół miał jednak trudność w wyjaśnieniu wszystkich aspektów reaktywności opisanego materiału, więc zwrócił się z prośbą o pomoc do prof. Szaciłowskiego, który posiadał większe doświadczenie w modelowaniu teoretycznym. Aby wykonać swoje zadanie naukowiec nie musiał mieć nawet dostępu do samego materiału – wystarczył dostęp do surowych danych pomiarowych.
mat.prasowe AGH/e.sz
