Precise peripheral design enables propeller-like squaraine dye with highly sensitive and wide-range piezochromism

螺旋桨 材料科学 航程(航空) 纳米技术 化学 航空航天工程 工程类 海洋工程
作者
Weihan Guo,Mingda Wang,Leilei Si,Yigang Wang,Guomin Xia,Hongming Wang
出处
期刊:Chemical Science [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:14 (23): 6348-6354 被引量:14
标识
DOI:10.1039/d3sc01730c
摘要

Piezochromic fluorescent (PCF) materials that feature high sensitivity and wide-range switching are attractive in intelligent optoelectronic applications but their fabrication remains a significant challenge. Here we present a propeller-like squaraine dye SQ-NMe2 decorated with four peripheral dimethylamines acting as electron donors and spatial obstacles. This precise peripheral design is expected to loosen the molecular packing pattern and facilitate more substantial intramolecular charge transfer (ICT) switching caused by conformational planarization under mechanical stimuli. As such, the pristine SQ-NMe2 microcrystal exhibits significant fluorescence changes from yellow (λem = 554 nm) to orange (λem = 590 nm) upon slight mechanical grinding and further to deep red (λem = 648 nm) upon heavy mechanical grinding. Single-crystal X-ray diffraction structural analysis of two SQ-NMe2 polymorphs provides direct evidence to illustrate the design concept of such a piezochromic molecule. The piezochromic behavior of SQ-NMe2 microcrystals is sensitive, high-contrast, and easily reversible, enabling cryptographic applications.
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