장승환 교수 연구실
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·2025
A Mechanochromic Polymer Based on a PDMS-Incorporated Polydiacetylene-Polyurethane System for Structural Health Monitoring
Dong Geol Lee, Seung Jun Lee, C. Kim, Mohammed Iqbal Khazi, Sung‐Hwan Jang, Jong‐Man Kim
IF 4.7 (2025) ACS Applied Polymer Materials
초록

메카노크로믹 센서는 자가보고(self-reporting)와 육안 시각화 특성으로 인해 구조 건전성 모니터링(Structural Health Monitoring, SHM)에서 매력적인 방법으로 자리 잡았다. 이는 응력 유발 균열 감지 및 손상 탐지에 이상적이기 때문이다. 염색성 폴리다이아세틸렌(polydiacetylene, PDA) 성분을 포함하는 메카노크로믹 폴리머 필름인 Poly(MDI–PDA-PDMS-1)은 2단계 공정으로 합성되었는데, 공중합(copolymerization) 이후 UV 조사를 통해 다이아세틸렌 템플릿을 가교하여 청자주색(blue-purple) Poly(MDI–PDA-PDMS-1)을 형성하였다. Poly(MDI–PDA-PDMS-1) 필름은 0% 변형률에서 청자주색에서 200% 변형률에서 적주황색(red-orange)으로의 가시적 색 변화와 함께 메카노크로믹 거동을 나타내었다. 파단 시 변형률은 204%로 기록되었고, 이에 대응하는 응력 값은 11.5 MPa였다. Poly(MDI–PDA-PDMS-1) 센서는 극도로 산성(pH 1.0) 및 극도로 염기성(pH 14.0) 용액에서 24 h 동안 혹독한 조건에서도 안정적인 것으로 확인되었다. 중요하게도, 이 필름은 휨 하중(flexural loading) 하에서 시멘트–콘크리트 복합재의 균열 모니터링을 위해 평가되었으며, PDA 구조의 변형이 가시적 색 변화를 유발하였다. 따라서 Poly(MDI–PDA-PDMS-1)은 SHM 과정에서 구조 균열을 자가보고 방식으로 모니터링할 수 있는 유망한 잠재력을 지닌다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
DiacetyleneStructural health monitoringPolymerChromogenicStress (linguistics)Copolymer
타입
article
IF / 인용수
4.7 / 0
게재 연도
2025

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