Les matériaux de mécanoluminescence (ML) sont capables de convertir directement l’énergie mécanique en énergie lumineuse, ce qui leur confère un énorme potentiel d’application dans les domaines de la détection de contraintes dynamique, de la protection anti-contrefaçon intelligente et de l’interaction homme-machine. Actuellement, les matériaux ML haute performance reposent principalement sur un mécanisme de contrôle des pièges, nécessitant une pré-irradiation pour remplir les porteurs de charge. Cette dépendance à la pré-irradiation limite considérablement la commodité d’utilisation dans des scénarios de surveillance en temps réel et continue. De plus, les phosphores en poudre traditionnels, lorsqu’ils sont composites avec des polymères, souffrent souvent d’une faible stabilité environnementale et d’une diffusion lumineuse importante. Par conséquent, le développement de nouveaux matériaux de mécanoluminescence ne nécessitant pas de pré-irradiation, dotés de propriétés d’auto-récupération en temps réel, ainsi que d’une haute stabilité chimique et d’une transparence optique, est devenu un défi clé dans le domaine de la détection intelligente. Cette étude utilise une méthode de fusion et de trempe suivie d’un traitement thermique pour synthétiser avec succès du verre microcristallin transparent SrO-Ga₂O₃-B₂O₃:Eu³⁺. Les analyses XRD et TEM indiquent une précipitation uniforme de la phase principale nanocristalline SrGaBO₄ dans la matrice vitreuse. Sous excitation UV, le verre microcristallin présente une émission rouge caractéristique de Eu³⁺, principalement attribuée à la transition électrique ⁵D₀→⁷F₂. La poudre de verre microcristallin est composée avec PDMS pour former un film flexible qui génère, sous des contraintes mécaniques telles que traction, frottement et compression, une mécanoluminescence rouge visible à l’œil nu sans aucune pré-irradiation, avec une concordance élevée entre le centre d’émission et la photoluminescence. Les tests de thermoluminescence n’ont détecté aucun signal significatif de niveau de défaut, écartant le mécanisme de libération des pièges et confirmant que la mécanoluminescence provient principalement de l’excitation induite par effet triboélectrique, présentant une réponse instantanée et une capacité d’auto-récupération excellentes, surmontant ainsi la limitation des matériaux traditionnels à pièges nécessitant une pré-irradiation. Ce film composite présente de larges perspectives d’application en visualisation mécanique dynamique, capteurs portables et protection anti-contrefaçon, fournissant une base expérimentale et théorique importante pour la conception et le développement de matériaux ML performants sans pré-irradiation.

mécanoluminescence; verre microcristallin; triboélectricité; auto-récupération