无机可再生应力发光材料研究进展

唐艺倩，雷键雄，张晓明，王姗姗，史晓凤，张君诚

(中国海洋大学 物理系，山东 青岛 266100)

1 引 言

许多类型的材料在机械刺激下会发光，这些机械刺激可以是摩擦、冲击、压缩、拉伸、弯曲、扭曲、摇晃、刮擦、磨碎、压碎、切割等[1]。1978年，Chandra提出“应力发光”(Mechanoluminescence)的总称，用来描述任何机械刺激作用于材料产生的光发射[2]。

对于应力发光的最早记载可追溯到1605年，Bacon在其著作AdvancementofLearning中描述了刮擦或破碎硬糖时看到的光发射[3]。粗略地估计，大约50%的无机化合物和30%的固体有机分子在断裂过程中会产生应力发光现象[4]。但这种应力发光属于不可逆性的破坏应力发光，限制了这些材料的实际应用。

1999年，Xu等首次报道了ZnS∶Mn2+和SrAl2O4∶Eu2+材料的高亮度可再生应力发光，并介绍了将无机应力发光材料与有机弹性体复合用于目标结构应力或应变可视化观测的基本原理[5-6]。这些发现为应力发光材料创造了解决现实问题的机会，从而引发了研究人员对应力发光的研究兴趣。在过去的二十年中，随着新型高性能应力发光材料的不断发现，人们对可再生应力发光机理的理解逐渐加深，应力发光的应用范围也从应力传感器扩展到机械刺激驱动的光源或显示以及生物科学领域[7-12]。这些成果加快了应力发光的实用化进程，并推动应力发光研究走向新的高度。

本文主要对可再生应力发光材料的分类、表征、机理和应用四个方面进行了综述，并讨论了无机可再生应力发光材料研究和应用所面临的机遇和挑战。……