Микроскопические повреждения в конечном итоге приводят к разрушению полимеров и композитных материалов, но их трудно обнаружить без помощи специализированного оборудования. Ранее описанные методы основаны на химических реакциях или многокомпонентных системах для выявления проблем и не могут быть обобщены на широкий спектр приложений и материалов. Кроме того, многие используют изменения цвета, которые трудно обнаружить в контексте объектов, в которые они встроены. Для коллективного решения этих проблем Джеффри Мур, Нэнси Соттос и его коллеги придумали простую однокомпонентную флуоресцентную систему, которая будет светиться в ответ на микроскопические повреждения.
Авторы использовали тип флуоресценции, называемый эмиссией, индуцированной агрегацией (AIE). В отличие от большинства флуоресцентных красителей, свет, излучаемый красителями AIE, становится ярче, поскольку они затвердевают из раствора. Чтобы использовать AIE в качестве стратегии отчетности, исследователи создали микрокапсулы, содержащие растворы красителей AIE, и встроили их в полимер. Когда они царапали поверхность материала, капсулы ломались и выделяли раствор красителя, в результате чего поврежденная область светилась синим под УФ-светом, поскольку жидкость быстро испарялась.
Исследователи продемонстрировали, что их метод работает для различных материалов и для разных типов повреждений, включая только порез 2 ?м шириной, намного меньше, чем можно увидеть невооруженным глазом. Авторы предполагают, что такие простые системы, как эта, могут снизить затраты, связанные с плановым осмотром и предварительной заменой деталей.