تم تصميم وتركيب مجموعة إيزو-ABPX الجديدة ذات اللون المتغير بالقوة والمرتكزة على الجواربنثول ثنائي الحلقات اللولبية، وتمت دراسة سلوكها الميكانيكي والتغير اللوني الضوئي والقوة والديناميكا في بولي يوريثان (PU) والإيلاستومير مزدوج الشبكة (PMA-PU) بشكل منهجي. أظهرت الدراسة أنه سواء كان تحت إشعاع الأشعة فوق البنفسجية بطول موجي 365 نانومتر أو تحت تأثير الضغط الخارجي، فإن إيزو-ABPX يخضع فقط لتفاعل فتح حلقة على مستوى حلقة لولبية واحدة، مولداً الحالة المفتوحة والمغلقة (ISO-ABPX_OC) مع أطياف امتصاص مميزة عند 520 و557 نانومتر، ومصاحب بزيادة واضحة في الفلورة عند 592 نانومتر؛ تبقى الحلقة اللولبية الثانية مستقرة تحت التحفيز الضوئي والميكانيكي ولا تفتح بسهولة. من خلال بناء هيكل مزدوج الشبكة (PMA-PU)، تم تقليل استجابة التغير اللوني الضوئي بشكل كبير، بينما ظل التغير اللونيالقوة بارزًا، مما يعكس انتقائية استجابة للمحفزات. أظهرت الدراسة أيضًا أن نظام ISO-ABPX@PU يمكنه العودة بشكل عكسي إلى الحالة المغلقة الأصلية عند التسخين عند 40 درجة مئوية، مع قدرة جيدة على إعادة الاستخدام الدائري. كشفت الحسابات النظرية (CoGEF) أن القوة المطلوبة لكسر رابطة حلقة اللولبية C―N تبلغ حوالي 4.37 نانو نيوتن، مما يدعم بشكل طاقي مسار فتح الحلقة الفردية المشار إليه تجريبيًا. لا يوسع هذا العمل نوع البنى الجزيئية ذات الاستجابة المزدوجة للحلقة اللولبية فقط، بل يوفر أيضًا استراتيجية تصميم جزيئية جديدة وأساسًا تجريبيًا لتطوير مواد استشعار ذكية ميكانيكية متعددة الأنماط وقابلة للعكس.

مجموعة مؤثرة بالقوة مزدوجة الحلقات اللولبية; كيمياء القوة في البوليمرات; تغير اللون بالقوة; تغير اللون بالضوء; إيلاستوميرات مزدوجة الشبكة