世界上最快的材料剥落技术可用于光致动器生产

导读研究人员在探索二芳基乙烯的光机械性能时发现,在紫外线照射下,该化合物的晶体以世界上最快的260微秒的速度剥离成微米级的晶体。当材料暴

研究人员在探索二芳基乙烯的光机械性能时发现,在紫外线照射下,该化合物的晶体以世界上最快的260微秒的速度剥离成微米级的晶体。当材料暴露于可见光下时恢复其原来的分子结构时,剥离方法将其自身定位为光致动器制造的候选材料。

看看任何一台机器,您都会看到一个复杂的运动部件或执行器网络,它们各自具有自己的功能,并且为了一个共同的目标而协同工作。从这个角度来看,大多数机器的不同之处在于它们的致动器的供电方式:挖掘机依靠压缩液体(液压),汽车中的制动系统使用压缩空气(气动),打印机有电。

如果机器的运动部件可以由灯光供电怎么办?由光致动器组成的机器无需直接接触电源即可移动。在其许多可能的功能中,可以在有电线或电路的机器(例如人体的毛细血管)无法正常使用的地方对它进行精确的操作。

研究生Masato Tamaoki说:“问题在于以适合光电机械设备的速度和尺寸来操纵具有光的材料。” 他是大阪市立大学工学研究科的Seiya Kobatake教授领导的研究小组的成员,该小组利用紫外光对由二芳基乙烯制成的晶体进行剥离,并以2微米的速度将其剥离。 260微秒的时间,使其成为世界上最快的光机械材料剥落技术。他们的结果发表在2021年4月19日的化学会的晶体生长与设计在线上。

Kobatake教授说:“多年来,我的实验室一直在探索二芳基乙烯的光机械性能。” 他们发现,在紫外线的作用下,该化合物的分子表现出诸如膨胀/收缩,弯曲,扭曲和剥离等行为。玉树先生说:“剥皮行为只有两个例子,使它成为非常罕见的动作,我们通过试验晶体尺寸和光辐照条件来解决这个问题。”

他们发现,在紫外线的作用下,相对于所有的二芳基乙烯都有穿透力,它会变成蓝色并破裂。但是,如果将光线聚焦在晶体附近,则在令人惊讶的260微秒内发生了暴露部分的剥离。玉冈先生说,将其与以前记录的10s到10s的测量值进行比较,“我们很高兴发现世界上最快的光可逆剥落性能,有望将其变成光致动器材料的一种新的制造方法。”

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