기계력에 의해 색상이 변하는 고분자는 기계력을 시각화 가능한 광학 신호로 변환할 수 있어 응력 감지 및 손상 예측에 중요한 적용 가능성을 지닌다. 그러나 기존의 로다민계 힘 감지기는 응력 이완 과정에서 2차 색상 변화가 자주 발생하여 응력과 광 신호의 직접적인 연관성을 방해한다. 본 연구는 로다민-플루오레세인 융합 이중 나선 소분자 용액에서 선택적 고리 열림 행동에 착안하여 신형 융합 힘 감지기 Rh-Flu를 설계 및 합성하고, 이를 공유 결합 가교제로 다중 네트워크 엘라스토머에 도입하여 Rh-Flu가 폴리메틸메타크릴레이트 네트워크에서 힘에 반응하는 거동을 체계적으로 연구하였다. 결과는 Rh-Flu가 힘 자극 시 우선적으로 고리 열림을 통해 안정적인 로다민 단고리 산물을 형성하며, 응력 이완 후 2차 광학 변화가 없음을 보여주었다. 삼중 네트워크 엘라스토머는 인장 및 압축 시 색상(연한 노랑→주황)과 형광(파랑→주황)의 변화가 연속적이고 안정적이며 응력과 좋은 선형 관계를 보여 응력장 시각화에 활용될 수 있다. 본 연구는 이중 나선 융합 구조 Rh-Flu의 힘 유도 고리 열림 선택성을 발견하여 광학 신호가 직접적이고 안정적인 힘 반응 고분자 개발을 위한 새로운 전략을 제공한다.

힘 감지기; 힘 유도 변색; 다중 네트워크 엘라스토머; 로다민; 플루오레세인