Vật liệu điều khiển bằng ánh sáng thay đổi hình dạng theo 1D, 2D hoặc 3D theo yêu cầu

Các nhà nghiên cứu Nhật Bản tại Đại học Chiba đã phát triển một hệ thống polymer siêu phân tử mới có khả năng thay đổi cấu trúc một, hai hoặc ba chiều một cách động bằng cách điều chỉnh cường độ ánh sáng. Vật liệu này kết hợp đơn vị azobenzene nhạy sáng với lõi merocyanine dựa trên axit barbituric, cho phép nó thể hiện đa hình siêu phân tử được điều khiển bằng ánh sáng. Ban đầu, hệ thống tạo thành các sợi nano cuộn 1 chiều, sau đó tự nhiên chuyển sang các tấm nano 2 chiều dưới ánh sáng môi trường. Khi tiếp xúc với ánh sáng cực tím (UV) mạnh, vật liệu sẽ quay trở lại thành các sợi nano 1 chiều do quá trình đồng phân quang làm gián đoạn liên kết hydro, trong khi ánh sáng UV yếu kích thích sự hình thành các tinh thể nano 3 chiều thông qua quá trình Ostwald ripening, trong đó các tấm nano nhỏ tan ra và kết tủa lại trên các tấm lớn hơn. Nghiên cứu này giải quyết một thách thức cơ bản trong khoa học vật liệu: tạo ra các cấu trúc phân tử không cân bằng có khả năng thích ứng cấu trúc dựa trên lượng năng lượng đầu vào, mô phỏng các sinh vật sống. Khả năng này...