Rapid and reversible shape changes of molecular crystals on photoirradiation

偶氮苯 光异构化 发色团 光致变色 异构化 二芳基乙烯 聚合物 可见光谱 紫外线 辐照 化学物理 分子开关 材料科学 光电子学 紫外线 化学 微秒 光学 Crystal(编程语言) 分子 光化学 纳米技术 复合材料 物理 有机化学 计算机科学 核物理学 程序设计语言 催化作用
作者
Seiya Kobatake,Shizuka Takami,Hiroaki Muto,Tomoyuki Ishikawa,Masahiro Irie
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:446 (7137): 778-781 被引量:1269
标识
DOI:10.1038/nature05669
摘要

The development of actuators based on materials that reversibly change shape and/or size in response to external stimuli has attracted interest for some time. A particularly intriguing possibility is offered by light-responsive materials, which allow remote operation without the need for direct contact to the actuator. The photo-response of these materials is based on the photoisomerization of constituent molecules (typically trans-cis isomerization of azobenzene chromophores), which gives rise to molecular motions and thereby deforms the bulk material. This effect has been used to create light-deformable polymer films and gels, but the response of these systems is relatively slow. Here we report that molecular crystals based on diarylethene chromophores and with sizes ranging from 10 to 100 micrometres exhibit rapid and reversible macroscopic changes in shape and size induced by ultraviolet and visible light. We find that on exposure to ultraviolet light, a single crystal of 1,2-bis(2-ethyl-5-phenyl-3-thienyl)perfluorocyclopentene changes from a square shape to a lozenge shape, whereas a rectangular single crystal of 1,2-bis(5-methyl-2-phenyl-4-thiazolyl)perfluorocyclopentene contracts by about 5-7 per cent. The deformed crystals are thermally stable, and switch back to their original state on irradiation with visible light. We find that our crystals respond in about 25 microseconds (that is, about five orders of magnitude faster than the response time of the azobenzene-based polymer systems) and that they can move microscopic objects, making them promising materials for possible light-driven actuator applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
AkariBless完成签到 ,获得积分10
刚刚
弥漫完成签到,获得积分20
刚刚
flyindancewei发布了新的文献求助20
刚刚
科研通AI6.4应助老实的芸采纳,获得10
2秒前
Jia发布了新的文献求助10
3秒前
碧亦晨菲发布了新的文献求助10
3秒前
忧郁子骞发布了新的文献求助10
3秒前
RoyalGuard完成签到,获得积分10
3秒前
Rjy完成签到,获得积分10
4秒前
怕黑的老九完成签到,获得积分10
6秒前
务实擎汉完成签到,获得积分10
6秒前
joker发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
脑洞疼应助申淑娜采纳,获得10
8秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
9秒前
碧亦晨菲完成签到,获得积分20
10秒前
木mu完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI2S应助碎月采纳,获得10
11秒前
Baimei应助皮卡丘采纳,获得10
12秒前
优雅双双发布了新的文献求助10
13秒前
yyyshuyu完成签到,获得积分10
15秒前
鳗鱼店员完成签到,获得积分20
15秒前
灰化肥发飞完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
顺顺顺完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
nanali19完成签到,获得积分10
21秒前
yinbohong发布了新的文献求助10
22秒前
Ava应助潇洒的依凝采纳,获得10
23秒前
23秒前
ZOE发布了新的文献求助10
23秒前
Dengolia完成签到,获得积分10
25秒前
麻麻薯完成签到 ,获得积分10
26秒前
苒苒完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
欣慰碧琴完成签到,获得积分10
32秒前
常青完成签到,获得积分10
32秒前
xiezizai发布了新的文献求助10
33秒前
认真的谷蓝完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6441839
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8255821
关于积分的说明 17579046
捐赠科研通 5500590
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900325
邀请新用户注册赠送积分活动 1877230
关于科研通互助平台的介绍 1717101