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Muitos materiais responsivos a estímulos aproveitam a associação reversível de motivos de ligação supramolecular para permitir funcionalidades avançadas, como autocura, adesão comutável ou adaptação mecânica. Apesar da pesquisa extensa sobre as relações estrutura-propriedade desses materiais, as correlações diretas entre mudanças em nível molecular na ligação supramolecular e comportamentos macroscópicos de materiais permaneceram, em grande parte, elusivas. Aqui, mostramos que esse desafio pode ser superado com motivos de ligação supramolecular que apresentam indicadores de ligação integrados. Demonstramos isso usando um novo motivo que combina um ureido-4-pirimidinona (UPy) de ligação por hidrogênio com dois fluoróforos de pireno posicionados estrategicamente. A dimerização desse motivo promove a formação de excímeros de pireno, facilitando a quantificação óptica direta da montagem supramolecular sob várias condições. Exploramos o novo motivo como um cross-linker supramolecular em poli(metacrilato de metila) para investigar a extensão da (des)montagem como função do conteúdo de cross-linker, histórico de processamento e estímulos aplicados. Demonstramos que a dissociação induzida por estímulos das ligações de ligação por hidrogênio depende fortemente da densidade de cross-link inicial, que também determina se a dissociação induzida por força em filmes poliméricos correlaciona-se com a tensão ou deformação aplicada. Assim, além de introduzir uma ferramenta robusta para o estudo in situ de mecanismos dinâmicos de (des)montagem em sistemas supramoleculares, nossas descobertas fornecem novos insights sobre o comportamento mecanorresponsivo de tais materiais.
Kiebala et al. (Terça,) estudaram essa questão.