筑波大学 信用:Pixabay/CC0公共域 筑波大学的研究人员开发了一种新的变色晶体材料，可以用来指示水的存在
色调的变化非常剧烈，肉眼就能分辨出来
这项工作可能会导致高灵敏度的“蒸发”传感器的产生，这种传感器可以在不需要外部电源的情况下显示特定的气体或水蒸气是否存在
化学传感器对许多工业过程都很重要
为了确保安全和效率，工厂经常需要监控潜在的有毒气体，甚至湿度过大
水蒸气传感器尤其重要，但其使用寿命有限，或者需要外部电源
为了解决这个问题，筑波大学的科学家发明了一种新的晶体材料，当暴露在水蒸气中时会改变颜色
在晶体内部，被称为树枝状分子的长分支分子通过范德华力结合在一起
资深作者山本洋平教授解释说:“含碳环的芳香咔唑树枝状大分子锚定在二苯并吩嗪核上。”
“有趣的是，尽管范德华力通常被认为相对较弱，但晶体在工作过程中会保持在一起
" 研究小组还对这种新材料进行了广泛的描述
除了使用光谱学研究水合和脱水状态下的颜色，科学家们还使用了包括单晶和粉末x光衍射分析以及热重分析在内的技术
基于实验结果和理论密度泛函理论计算，他们能够确定在不同水浓度下导致不同现象的分子机理
晶体的变色特性来自树枝状大分子的构象变化
当暴露于水蒸气时，晶体中最外层咔唑单元的平面同时扭曲
这种运动改变了电子轨道的能量，导致电子吸收不同颜色的光
山本教授说:“我们相信，我们的发现将导致范德瓦尔斯多孔晶体的进一步探索，就像在化学中找到一席之地的金属有机框架一样。”
“这项工作可以产生一种新的气体传感器，这种传感器可以在难以到达的地方工作，因为它们不需要外部电源
"
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