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 [Springer Nature]
卷期号:446 (7137): 778-781 被引量:1244
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
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
刚刚
顾矜应助陈陈采纳,获得10
刚刚
1秒前
4秒前
明芬发布了新的文献求助10
4秒前
blueslow发布了新的文献求助10
4秒前
123456发布了新的文献求助20
4秒前
彪壮的如柏完成签到,获得积分20
6秒前
顺利兰发布了新的文献求助10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
尼i发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
L.G.Y完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
小肆完成签到 ,获得积分10
10秒前
一三二五七完成签到 ,获得积分10
10秒前
晚枫歌完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
天天快乐应助金垚采纳,获得10
12秒前
blueslow完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
丘比特应助Summer采纳,获得10
16秒前
16秒前
hyx完成签到,获得积分10
16秒前
DT完成签到,获得积分10
16秒前
Orange应助舒服的皮皮虾采纳,获得10
17秒前
17秒前
18秒前
DT发布了新的文献求助10
18秒前
小二郎应助nicheng采纳,获得10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
22秒前
Deseorz发布了新的文献求助10
23秒前
WFLLL发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
fan完成签到,获得积分10
26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
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 6000
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
Between high and low : a chronology of the early Hellenistic period 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5675597
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4947581
关于积分的说明 15153918
捐赠科研通 4834916
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2589694
邀请新用户注册赠送积分活动 1543483
关于科研通互助平台的介绍 1501233