Nuevos materiales cementosos con mecanoluminiscencia para la aplicación de monitorización y registro de tensiones visibles

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 8388 (2023) Citar este artículo

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El desarrollo de una detección visual precisa y en tiempo real del estrés es crucial para el campo de la ingeniería de edificios. En este documento, se explora una nueva estrategia para el desarrollo de nuevos materiales cementosos mediante la agregación jerárquica de material luminiscente inteligente y material a base de resina. El material cementoso con tal estructura en capas es inherentemente capaz de visualizar el control y registro de la tensión convirtiendo la tensión en luz visible. La muestra fabricada con el nuevo material cementoso podría emitir repetidamente luz verde visible bajo la excitación de un pulso mecánico durante 10 ciclos, lo que sugiere que el material cementoso muestra un rendimiento altamente reproducible. Además, las simulaciones y análisis numéricos para los modelos de estrés indican que el tiempo luminiscente es sincrónico con el estrés y la intensidad de emisión es proporcional al valor del estrés. Hasta donde sabemos, este es el primer estudio en el que el material cementoso realiza un seguimiento y registro de la tensión visible, lo que proporciona nuevos conocimientos para explorar los materiales de construcción multifuncionales modernos.

Los materiales cementosos juegan un papel muy importante en el desarrollo de la civilización humana, especialmente para el campo de la construcción moderna1,2,3,4,5. Sin embargo, las estructuras de los edificios se están volviendo cada vez más complejas con la mejora del diseño estructural y la capacidad de procesamiento de materiales, lo que dificulta la detección de la distribución de tensiones en la estructura. Además, la distribución de la tensión cambiará debido a los entornos de servicio complejos, como la carga alterna, la fatiga por corrosión o las grietas, que pueden provocar la fractura de la estructura. Actualmente, los métodos de detección de tensión incluyen principalmente el método de medición eléctrica y el método de rejilla, que convierte la señal de deformación en una señal eléctrica o una señal óptica6,7,8,9,10,11,12. Sin embargo, los métodos actuales solo pueden recopilar datos de un punto a la vez a través de un instrumento específico, es difícil observar de forma rápida y precisa la distribución de tensiones de toda la estructura por parte del ojo humano. Por lo tanto, es importante explorar un método novedoso para realizar el seguimiento visual y el registro del estrés.

En la actualidad, es un método predominante para explorar nuevos materiales cementicios inteligentes mediante la adición de materiales inteligentes13,14,15,16,17. Donde se han obtenido materiales cementosos luminiscentes combinando fósforo con material cementoso18,19,20. Sin embargo, la investigación actual solo se da cuenta de la emisión de luz visible y no hay una aplicación profunda de la luz visible. Es bien sabido que la luz visible es una señal muy simple de ser observada por los ojos humanos, por lo que si el material cementoso puede convertir la tensión en luz visible, se puede realizar la detección visual de la tensión. El material de mecanoluminiscencia (ML) es un tipo de material inteligente emergente, que puede convertir la energía mecánica externa en emisión de luz sin la ayuda de excitación de electrones o fotones21,22,23,24,25,26. En los últimos años, los investigadores han desarrollado muchos materiales ML novedosos, como ZnS/CaZnOS:Mn21, CaLaAl3O7:Tb3+25 y SrMgAl10O17:Ce3+27, etc. Nuestra investigación anterior encontró que el color de emisión de los compuestos de solución sólida (Ca1−xSrx )8Mg3Al2Si7O28:Eu2+ podría ajustarse de verde a azul bajo la tensión elástica, lo que dio cuenta de la migración espectral de ML inducida por la tensión y proporcionó nuevos conocimientos sobre la detección de la tensión28. Este tipo de modo luminiscente permite aplicar el material ML en el campo de la distribución de tensiones. Sin embargo, la mayoría de los materiales ML se aplican en la ingeniería mediante película pulverizada, la calidad de la película pulverizada se deteriora gradualmente con el paso del tiempo, lo que reduce la precisión de los resultados de detección. Además, el entorno es complejo en el material cementoso, como la alta humedad interna y la fuerte alcalinidad, que pueden afectar significativamente la propiedad luminiscente del fósforo cuando el fósforo se dopa en el interior del material cementoso. Por lo tanto, es muy importante explorar el método apropiado para introducir material ML adecuado en el interior del material cementoso, de modo que el material cementoso pueda mostrar múltiples funciones y convertir naturalmente el estrés en luz visible, lo que conduce a una detección conveniente, rápida y precisa de estrés en la estructura del edificio.

En este estudio, la resina se selecciona como material cementoso (material cementoso a base de resina) para agregar material ML para la preparación de un nuevo material cementoso a base de resina con control y registro de tensión visible. Las propiedades mecánicas de los materiales cementosos a base de resinas se optimizaron mediante el dopaje de las fibras debido a su fragilidad. En primer lugar, se discutieron los efectos de los diferentes tipos de fibras y cantidades, y luego se agregó el fósforo ML inteligente al material cementoso optimizado. Se investigó en detalle la relación entre la distribución de la tensión y la luz visible. Además, el material cementoso sintetizado también exhibió una característica de resplandor residual, se estudiaron los mecanismos luminiscentes de resplandor residual y mecanoluminiscencia. Los nuevos materiales cementosos sintetizados realizaron la observación directa de la distribución de tensiones a través de la luz visible después del moldeo, los cuales presentaron altos valores de aplicación en el campo de la construcción.

La propiedad mecánica de la muestra está optimizada por diferentes tipos de fibras. Las resistencias mecánicas de la muestra de resina después de que se hayan reforzado con PP, acero y fibra de basalto y se muestran en la Fig. 1. En comparación con la muestra en blanco, la resistencia a la flexión se puede mejorar 1,17, 1,23 y 1,18 veces con el dopaje de 0,5 vol‰ PP, 0,5 vol‰ de acero o 0,5 vol‰ de fibras de basalto, respectivamente (Fig. 1a). Similar a la resistencia a la flexión, la resistencia a la compresión también aumenta después del refuerzo con fibras. Como se muestra en la Fig. 1b, la resistencia a la compresión aumenta 1,05, 1,06 y 1,04 veces para 0,5 vol‰ de PP, 0,5 vol‰ de acero o 0,5 vol‰ de fibra de basalto, respectivamente. Se pudo encontrar que la resistencia mecánica del espécimen se puede mejorar después del refuerzo con fibra, pero el grado de refuerzo es diferente para los diferentes tipos de fibra. Además, las resistencias a la flexión ya la compresión de la muestra disminuyen cuando el contenido de PP y fibra de acero supera el 0,5 vol‰, que es diferente al del basalto. Este fenómeno puede deberse al mecanismo de mejora variable para diferentes tipos de fibra30,31,32. Normalmente, el proceso de falla del espécimen bajo compresión se relaciona con la generación de microfisuras, la expansión, la formación de macrofisuras y la penetración. Para la generación de microfisuras iniciales, las fibras de PP y basalto desempeñan un papel de puente para evitar el desarrollo de microfisuras. Cuando la microfisura continúa expandiéndose y forma macrofisura, la fibra de acero comienza a restringir el desarrollo de la fisura para evitar el colapso rápido y la falla de la muestra33,34,35,36. Basado en los diferentes mecanismos reforzados, el dopaje de fibra híbrida es un método eficiente para mejorar la resistencia mecánica de la muestra.

Las resistencias a la flexión (a) y a la compresión (b) de especímenes dopados con una sola fibra.

La figura 2 presenta los comportamientos mecánicos de la probeta por dopaje de PP+x acero y PP+y fibra híbrida de basalto. Como se muestra en la Fig. 2a, las resistencias a la flexión y a la compresión del espécimen dopado con 0,5 vol‰ PP + 0,5 vol‰ fibra híbrida de acero podrían incrementarse 1,09 y 1,04 veces en comparación con el PP dopado simple, lo que indica que la fibra híbrida es beneficiosa para la mejora de las resistencias a la flexión ya la compresión, que se destina a la prevención de las micro y macrofisuras con la ayuda de fibra híbrida de PP + acero. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el contenido de dopaje debe controlarse dentro de un rango razonable. Como se presenta en la Fig. 2a, las resistencias a la flexión ya la compresión se reducen a 0,70 veces y 0,88 veces la resistencia inicial cuando x = 2,0 vol‰, lo que puede deberse a que los contenidos excesivos aumentan la viscosidad de la mezcla, lo que resulta en una composición desigual. durante el moldeo y luego afecta la fuerza. De manera similar, la fibra híbrida de basalto PP + y también puede mejorar la resistencia a la flexión y compresión de la muestra, como se muestra en la Fig. 2b, que podría aumentar hasta 1.03 y 1.04 veces en comparación con la muestra inicial.

Las resistencias a la flexión (a) y a la compresión (b) de muestras dopadas con fibras híbridas de PP + xsteel/ybasalt.

En base a los resultados anteriores, se pudo confirmar que el dopaje de fibra híbrida podría mejorar el comportamiento mecánico a través de diferentes dimensiones. Para optimizar la propiedad mecánica constantemente, se mezclan tres tipos de fibra y sus efectos sobre la resistencia se presentan en la Fig. 3. Tanto la resistencia a la flexión como a la compresión de la muestra podrían mejorarse aún más cuando se agrega 1,0 vol‰ de basalto a el sistema 0,5 vol‰ PP + 1,0 vol‰ acero. En comparación con la muestra inicial, las resistencias a la flexión ya la compresión aumentan hasta 1,10 y 1,02 veces, respectivamente, y la mejora de la resistencia a la flexión es mayor que la de la resistencia a la compresión. Los resultados sugieren que la propiedad mecánica de la muestra de resina modificada con caucho podría mejorar significativamente con 0,5 vol‰ de PP + 1,0 vol‰ de acero + 1,0 vol‰ de fibra híbrida de basalto. Basado en el notable resultado, el material ML se agrega a la muestra optimizada de fibra híbrida para realizar un monitoreo y registro de estrés visible. Las resistencias a la flexión ya la compresión del espécimen después del dopado con fósforo son de 15,98 Mpa y 24,75 Mpa respectivamente, que están cerca de las del espécimen inicial, lo que indica que el dopado con fósforo tiene poco impacto en la resistencia.

Las resistencias a la flexión y a la compresión de muestras dopadas con fibra híbrida de PP + acero + zbasalto.

A continuación, se prueba el rendimiento de la muestra en diferentes tipos de modos luminiscentes. Los espectros de fotoluminiscencia (PL) y luminiscencia persistente (PSL) de la muestra se examinaron en primer lugar y se presentan en la Fig. 4. La Figura 4a muestra el espectro PL, que muestra un amplio pico de emisión verde, ubicado a 522 nm. La emisión verde responde a la transición de 5d-4f. para Eu2+37,38, y la coordenada CIE es (0.2876, 0.5690) (Fig. 4b). Después de analizar la propiedad básica de PL, se prueban las propiedades de larga duración de la muestra. Todos los textos se examinan en una habitación oscura después de la irradiación con una fuente de luz de 365 nm durante 10 min. La Figura 4c presenta el espectro de PSL, que comprende un amplio pico de emisión verde, centrado en 513 nm. Este fenómeno indica que la emisión de PSL también se origina a partir de la emisión de Eu2+, y la coordenada CIE se ubica en (0.2207, 0.5463) (Fig. 4b). El estudio del tiempo de descomposición persistente revela una larga vida útil en estado excitado para la muestra (Fig. 4d). La curva de decaimiento disminuye rápidamente en el decaimiento inicial (200 s) antes de estabilizarse en un decaimiento lento incluso hasta los 1000 s, donde la intensidad de emisión sigue siendo mucho más alta que la señal de fondo. La figura 4e muestra el decaimiento de los colores de emisión de la muestra. Cuando la luz ultravioleta se apaga, la muestra aún muestra una emisión verde, que incluso se puede observar después de 40 minutos. Los resultados anteriores indican que la muestra sintetizada procesa las propiedades de PL y PSL.

(a) Espectros PLE y PL de la muestra. (b) Las coordenadas CIE de PL y PSL. ( c ) El espectro PSL de la muestra. (d) Las intensidades de luminiscencia persistentes en función del tiempo. (e) Fotos de la luminiscencia persistente cambiando el tiempo de retardo.

A continuación, se examina la propiedad ML de la muestra bajo tensión externa. Para analizar de manera conveniente y precisa, se fabricó una muestra cilíndrica con material cementoso a base de resina y se examinaron sus propiedades luminiscentes ML y se presentan en la Fig. 5. Como se muestra en la Fig. 5a, el sistema para la prueba ML está compuesto de tres partes: máquina de ensayo universal que proporciona tensión, fibra óptica para la recogida y transmisión de la señal óptica, así como ordenador para el control de la máquina de ensayo y presentación de la señal óptica. La muestra cilíndrica muestra emisión verde sin estrés externo debido a la luminiscencia persistente. Sin embargo, la intensidad de la emisión aumenta significativamente con el aumento de la tensión en la parte media y luego se reduce con la disminución de la tensión. El cambio de intensidad de emisión indica que el espécimen se equipa con respuesta de estrés.

(a) Foto del sistema hecho en laboratorio para la prueba ML y muestra luminiscente en función del estrés. (b) espectro ML de la muestra. ( c ) Curvas ML cuando se aplicó una carga de hasta 1000 N a lo largo del tiempo. (d) Curvas ML bajo la carga de compresión de 1000 N diez veces.

La Figura 5b muestra el espectro ML de la muestra a temperatura ambiente. El espectro de emisión de ML observado muestra semejanza con los espectros de PL y PRL, que muestra una amplia banda asimétrica, lo que indica que la emisión de ML se origina a partir de la emisión de fósforo. La figura 5c muestra la intensidad de ML de la muestra cilíndrica durante la carga de hasta 1000 N. La intensidad de ML aumenta con el aumento de compresión y alcanza el máximo al mismo tiempo, este fenómeno sugiere que la relación es lineal entre la intensidad de emisión de ML y la fuerza aplicada. , que es la base para la detección sin contacto del estrés. Además, se registró la excitación repetida ML de un pulso mecánico durante 10 ciclos por debajo de 1000 N y se presenta en la Fig. 5d. La intensidad de ML disminuye gradualmente bajo el proceso de carga cíclica, pero aún se puede detectar la intensidad de ML y el punto más fuerte de la intensidad de ML es simultáneo con la carga máxima en cada ciclo. La tendencia de la intensidad de ML es consistente con el cambio de carga. Estos fenómenos sugieren que el material cementoso muestra un rendimiento de ML altamente reproducible después del moldeo y se puede aplicar en el monitoreo y registro de tensión visible.

Los resultados anteriores prueban que el material cementoso sintetizado puede emitir automáticamente luz visible bajo tensión externa después del moldeo, y la intensidad de emisión de ML muestra una relación lineal con la tensión aplicada. Para realizar la detección precisa del estrés, se analiza en detalle la relación correspondiente entre la distribución del estrés en la muestra y la emisión de ML. La distribución de la tensión en la muestra cilíndrica se calcula mediante el método de simulación numérica de elementos finitos. Como se muestra en la Fig. 6a, la distribución de tensiones es a lo largo de la dirección de la carga aplicada (dirección Y′OY), y es la distancia desde el centro O a lo largo de la dirección Y′OY y R es el radio de la muestra, el resultado simulado indica que la tensión disminuye gradualmente desde el borde hacia el centro. Además, la intensidad de ML de la muestra cilíndrica se recopila y presenta mediante el modelo 3D (Fig. 6b). Se puede encontrar que la intensidad de emisión de la parte central es mayor que la de las otras partes. Además, la intensidad de ML de la parte central muestra una tendencia a disminuir primero y luego a aumentar de un lado del cilíndrico al otro lado, el punto central muestra la intensidad de ML más baja, lo que es consistente con la distribución de la tensión en el espécimen. La intensidad de ML (puntos rojos) graficada versus y/R muestra una consistencia exponencial con el estrés simulado a lo largo de la dirección Y′OY (línea negra) como se ilustra en la Fig. 6c. Además, la figura del perfil de contorno muestra además el cambio de intensidad en diferentes áreas. Como se muestra en la Fig. 6d, la línea 1 corresponde al área de fondo, donde no se puede detectar la intensidad de emisión. La línea 2 es el área izquierda del espécimen cilíndrico, donde la intensidad de emisión es constante, lo que se origina a partir de la emisión de posluminiscencia prolongada. La línea 3 cruza la parte central, donde la intensidad primero disminuye y luego aumenta. La línea 4 es el área derecha de la muestra cilíndrica, que muestra un fenómeno similar a la línea 2. Los resultados son consistentes con la imagen de brillo como se muestra en la Fig. 5a, lo que indica que la emisión de ML solo se puede observar en la región bajo estrés externo, y la intensidad de ML es proporcional a la magnitud del estrés. Estos emocionantes resultados sugieren que el valor de la tensión se puede estimar midiendo la intensidad de ML en el espécimen, mientras tanto, la emisión de ML se puede observar inmediatamente cuando se aplica la tensión, lo que demuestra que el material cementoso realiza un seguimiento y registro visible de la tensión.

(a) Las distribuciones de tensión en el espécimen cilíndrico. (b) La distribución 3D ML. ( c ) Las comparaciones entre la distribución de tensión experimental y estimulada a lo largo de Y′OY en gránulos bajo compresión. ( d ) El cambio de intensidad de ML en diferentes áreas.

Los resultados anteriores indican que hay tres tipos de modelo luminiscente en la muestra: (I) PL; (II) PSL y (III) ML, el mecanismo de cada modelo es diferente28,39,40. Como se muestra en la Fig. 7, el proceso PL se asigna a la transición de electrones entre la excitación y el orbital de tierra de Eu2+. Con la ayuda de la excitación UV, los electrones en el estado fundamental 4f7 de Eu2+ pueden transmitirse a los estados excitados 4f65d y luego regresar al estado fundamental (proceso ①), acompañados de emisión PL. Sin embargo, algunos electrones pueden transmitirse a la banda de conducción bajo la excitación UV, que serán capturados por las trampas cuando los electrones retrocedan del estado de alta energía (gris discontinuo). En cuanto a los electrones capturados por la trampa superficial, pueden regresar al centro luminiscente a temperatura ambiente bajo el efecto de la perturbación térmica, lo que lleva a la emisión de PSL (proceso ②). Se puede ver que las formas espectrales de PL y ML son similares, lo que demuestra que la emisión de ML también proviene del ion Eu2+. La estructura del fósforo ML es asimétrica, la deformación elástica generada de la muestra hará que el fósforo ML produzca un campo piezoeléctrico cuando se aplique la tensión, lo que puede excitar los electrones de la trampa profunda a la trampa superficial y conducir a la emisión ML (proceso ③)40 . Se puede ver que cada modo luminiscente corresponde a un mecanismo diferente, por lo que la muestra tiene múltiples modos de emisión y realiza una emisión persistente y un control visual del estrés.

El mecanismo luminiscente de PL, PRL y ML.

Con base en las investigaciones anteriores, se examinó el fenómeno ML de la muestra de 4 cm × 4 cm × 16 cm fabricada con material cementoso durante la prueba de flexión. Las imágenes luminiscentes de la muestra se recogieron y se presentan en la Fig. 8. La prueba completa se llevó a cabo en presencia de luz de interferencia roja. La muestra muestra una emisión de resplandor verde como se muestra en la Fig. 8b, que se puede observar en caso de interferencia externa. Con el aumento de la presión, un punto emite una emisión verde visible en primer lugar, como se ilustra en la Fig. 8d-f, lo que indica que la presión en el punto a es mayor que en los puntos b y c. A medida que la presión continúa aumentando, la emisión verde se puede encontrar en los puntos b y c (Fig. 8g). Este fenómeno indica que la presión es diferente en los tres puntos bajo prueba de flexión. Además, la posición de división de la muestra corresponde a un punto. Cabe señalar que el fenómeno ML solo se puede observar claramente en las tres partes de contacto durante todo el proceso de prueba, y el resultado ML no puede verse afectado por la luz de interferencia. Además, el cambio de intensidad luminiscente es consistente con la presión, lo que demuestra que la tensión externa puede observarse mediante luz visible. Además, las resistencias a la flexión ya la compresión del espécimen después del dopado con fósforo son de 15,98 Mpa y 24,75 Mpa respectivamente, que son similares a las del espécimen inicial, lo que indica que el dopado con fósforo muestra poco impacto en la resistencia.

Las fotografías PSL(a, b) y ML(c–h) de una muestra de 4 cm × 4 cm × 16 cm en la prueba de flexión.

En resumen, se sintetizó material cementoso multifuncional novedoso a través de material de resina y fósforo ML inteligente de agregación jerárquica. La resistencia a la flexión y la resistencia a la compresión del material cementoso podrían mejorarse mediante el dopaje de 0,5 vol‰ de PP + 1,0 vol‰ de acero + 1,0 vol‰ de fibras híbridas de basalto mediante la supresión de la generación y el desarrollo de micro y macrofisuras. Además, el material cementoso a base de resina optimizado presentó tres tipos de modos luminiscentes mediante la adición de fósforo ML inteligente. El espectro PL indicó que el espécimen mostraba emisión verde y la curva de decaimiento mostró que la emisión verde podía durar más de 40 min. Además, el espécimen poseía un rendimiento de ML, que podía emitir emisiones obviamente visibles bajo estrés. La simulación numérica de elementos finitos y el análisis del perfil del mapa de contorno sugirieron que la emisión visible solo podía observarse en la región afectada por la tensión externa. Además, la generación de luz visible fue sincrónica con la acción del estrés externo, y el cambio de intensidad de emisión fue proporcional a la magnitud del estrés. Estos resultados demostraron que el material cementoso sintetizado podría aplicarse en los campos de la ingeniería, como puentes y túneles, lo que podría lograr simultáneamente la detección visual de la distribución de tensiones en áreas concentradas de tensiones y la iluminación de emergencia. Este tipo de función se realizó por primera vez en material cementoso a base de resina, lo que resultó útil para la innovación de la tecnología de examen de tensión y los materiales de construcción modernos.

Las materias primas para la muestra de cemento a base de resina fueron las siguientes: resina, agente de curado, antiespumante, partículas de caucho (0,2–0,4 mm) y fibra. La resina y el agente de curado se produjeron en China Korea (Wuhan) Petrochemical Co., Ltd. Las fibras se compraron a Beijing futen Technology Co., Ltd. La resina era resina epoxi 128 con líquido transparente, densidad: 1,16 (g/cm3, 25 °C), equivalente de epoxi: 184–190 (g/EQ), viscosidad: 12 000–15 000 (CPS, a 25 °C). El agente de curado fue amina modificada TX-B2 con líquido transparente de color amarillo claro a amarillo pardusco, densidad: 0,97 ~ 1,03 (g/cm3, 25 °C), viscosidad: < 300 (mPa.s, 25 °C), hidrógeno activo teórico equivalente: 65–70 g/H activo. Las propiedades de la fibra se muestran en la Tabla 1. La proporción de mezcla de las muestras se enumeran en la Tabla 2.

Primero se mezclaron la resina, el agente de curado y el antiespumante, y luego se agregaron sucesivamente partículas de caucho y fibras. Los materiales mezclados se vertieron en el molde estándar (40 mm × 40 mm × 160 mm) para curar 7 días a temperatura ambiente, luego se examinaron las resistencias a la compresión y la flexión.

Para evaluar la propiedad de mecanoluminiscencia de la muestra, se agregó el material comercial ML de aluminato de estroncio (Youyan rare earth new materials Co., Ltd) a los materiales cementosos a base de resina, la relación de masa entre el material ML y el material cementoso a base de resina es 0,2:1. El espécimen cementoso se preparó utilizando el molde estándar (40 mm × 40 mm × 160 mm) en resistencia mecánica y molde de plástico hecho a sí mismo (diámetro, 25 mm; espesor, 15 mm) en prueba luminiscente. La resina, el agente de curado y el fósforo se mezclaron primero en la proporción apropiada y luego la mezcla se vertió en el fondo del molde. Después de eso, el material cementoso a base de resina (sintetizado en la sección 2.1) se llenó el espacio restante del molde. La muestra cementosa se curó a temperatura ambiente durante 7 días.

Las resistencias mecánicas de los especímenes fueron examinadas por la máquina de prueba de presión TYE-300 adquirida de Wuxi Jianyi Instrument Machinery Co., Ltd. El proceso de prueba siguió el estándar PRC ''GB/T 17,671–199929. Los espectros de excitación de fotoluminiscencia (PLE), fotoluminiscencia (PL) y luminiscencia persistente (PSL) se detectaron mediante un espectrómetro de fluorescencia (FP-8600, JASCO Co., Japón), equipado con una lámpara Xe de 150 W. La intensidad de la mecanoluminiscencia (ML) de la muestra bajo estrés adicional se midió con un sistema fabricado en laboratorio que comprende una máquina de prueba universal (AGS-X10kN, Shimadzu Corp., Japón) y un tubo fotomultiplicador (C13796, Hamamatsu Photonics, Japón). El espectro ML de la muestra se examinó con un espectrómetro de fibra (QE Pro, Ocean Optics) colocado junto con la máquina de prueba universal.

Los datos experimentales para este estudio se pueden obtener de Shiqi Liu a pedido razonable.

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Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias de la Naturaleza de China (Subvención No. 12074298). Programa de Ciencia y Tecnología de Shenzhen (Subvención No. JCYJ20220530140614032), Fondos de Investigación Científica "CUG Scholar" en la Universidad de Geociencias de China (Wuhan) (Proyecto No. 2022175).

Instituto de Investigación de Construcción Metalúrgica de Wuhan, MCC, Wuhan, 430081, China

Bing Zhang, Shiqi Liu, Zichen Zhou, Ming Zeng y Jianfeng Zhang

Facultad de Ciencias de los Materiales y Química, Universidad de Geociencias de China, 388 Lumo Road, Wuhan, 430074, China

Dong Tu

Instituto de Investigación de Shenzhen de la Universidad de Wuhan, Shenzhen, 518057, China

Dong Tu

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Todos los autores contribuyeron a la concepción y el diseño del estudio. La preparación del material, la recopilación y el análisis de datos fueron realizados por BZ, SL y JZ. El primer borrador del manuscrito fue escrito por BZ y SL, ZZ, MZ y DT revisaron el estudio y supervisaron el proyecto. Todos los autores comentaron sobre versiones anteriores del manuscrito. Todos los autores leyeron y aprobaron el manuscrito final.

Correspondencia a Shiqi Liu o Dong Tu.

Los autores no tienen intereses financieros o no financieros relevantes que revelar.

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Zhang, B., Liu, S., Zhou, Z. et al. Nuevos materiales cementosos con mecanoluminiscencia para la aplicación de monitorización y registro de tensiones visibles. Informe científico 13, 8388 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34500-5

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Recibido: 14 diciembre 2022

Aceptado: 03 mayo 2023

Publicado: 24 mayo 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34500-5

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