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
勤恳的可燕完成签到,获得积分20
刚刚
Cala洛~完成签到 ,获得积分0
刚刚
我是老大应助危机的曼香采纳,获得10
1秒前
1秒前
踏实的12发布了新的文献求助10
1秒前
DIVE完成签到,获得积分10
2秒前
陈新刚发布了新的文献求助10
3秒前
zwx完成签到 ,获得积分10
5秒前
Huang完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Ava应助陶12345采纳,获得10
6秒前
6秒前
刻苦的静珊完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
南风完成签到,获得积分10
8秒前
Improve完成签到,获得积分10
9秒前
ahua完成签到 ,获得积分10
10秒前
th完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
自觉冰海完成签到,获得积分10
12秒前
xiaoshu应助踏实的12采纳,获得10
13秒前
落后的英姑完成签到 ,获得积分10
14秒前
彭于晏应助th采纳,获得10
15秒前
Aurora发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
科研小白发布了新的文献求助20
15秒前
tonight完成签到 ,获得积分20
16秒前
16秒前
雪原白鹿发布了新的文献求助10
17秒前
陈新刚完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
无极微光应助南风采纳,获得20
17秒前
19秒前
20秒前
抹茶完成签到 ,获得积分10
20秒前
闪闪梦山发布了新的文献求助10
20秒前
淡定的乐安完成签到,获得积分10
23秒前
西西发布了新的文献求助10
23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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6515993
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8309059
关于积分的说明 17759669
捐赠科研通 5618227
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925273
邀请新用户注册赠送积分活动 1902330
关于科研通互助平台的介绍 1763507