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 核物理学 程序设计语言 催化作用 计算机科学
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
Ling完成签到,获得积分10
1秒前
MaxTakeeeee发布了新的文献求助10
1秒前
豆腐干地方完成签到,获得积分10
2秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
2秒前
无极微光应助小郑不睡觉采纳,获得20
3秒前
开朗的亦竹完成签到,获得积分10
4秒前
在水一方应助ZJH采纳,获得10
4秒前
5秒前
酷波er应助ryan采纳,获得10
5秒前
6秒前
9秒前
dadas发布了新的文献求助10
10秒前
子车立轩完成签到 ,获得积分10
11秒前
yue957完成签到,获得积分10
12秒前
hhh发布了新的文献求助10
12秒前
FOD完成签到 ,获得积分10
12秒前
科研通AI6.4应助LBM采纳,获得10
14秒前
周周发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Young4399完成签到 ,获得积分10
17秒前
团子呀完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
高高孤风完成签到,获得积分10
18秒前
彭于晏应助whereisit采纳,获得10
20秒前
lcsw完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
Ava应助小方采纳,获得10
23秒前
时尚中二完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
25秒前
852应助匡锦洋采纳,获得10
25秒前
26秒前
26秒前
科研通AI6.1应助heiyeshizhe采纳,获得30
27秒前
田様应助heiyeshizhe采纳,获得10
27秒前
宵崎奏完成签到 ,获得积分10
27秒前
笑点低乞完成签到,获得积分10
28秒前
聪明的冰枫完成签到 ,获得积分10
30秒前
yiduo发布了新的文献求助30
31秒前
inp发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2000
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 1200
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
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 6488869
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8287287
关于积分的说明 17679683
捐赠科研通 5578683
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2914140
邀请新用户注册赠送积分活动 1891209
关于科研通互助平台的介绍 1748799