聚合物“蠕虫”是走在阳光下

新的聚合物“蠕虫”,可以使波运动的反应,可以爬,甚至携带对象。材料背后的研究人员希望它有一天被用于自清洁表面。

新的液晶聚合物包含一个快速变化azobenzene-derived染料独联体来反式构象在紫外线刺激时,在阴影并返回到原来的状态。这种转换的分子构型在光明或黑暗是关键材料的能力推动本身速度可比的毛毛虫。

对光源,波可以远离或向光源。这是通过定位在塑料薄膜的分子以非对称的方式,”说德克·kg荷兰埃因霍温理工大学的,他领导了这一项目。

在一个表面,杆状液晶分子平面对齐丝带的长轴平行——就像铅笔平行躺在一张桌子,“解释道罗宾其密封美国肯特州立大学领导一个团队,开发计算机模拟来解释如何带来物质的运动。其他表面的杆状分子homeotropic对齐,躺在垂直于表面——就像铅笔站立平衡的点。”

这种结构性安排意味着,当这部电影是处理光,聚合物将扩大的一边,而另一个合同。这将导致材料flex这样地方的材料,成为照亮阴影,反之亦然,导致波运动。

虫吃了

通过附加一个2厘米带一个矩形框架和闪亮的紫外线从一个固定的来源,研究小组创建了一个light-driven机器人向前爬行的方式有点像break-dancer做“蠕虫”。其他示威显示条聚合物移动玻璃棒上一个斜坡和摆脱沙粒。

“这真的是一个不错的作品桥梁的基本发现photoactuation和photodeformation这些材料的实际应用,”说Tomiki Ikeda工作photomobile聚合物在中央大学,日本。

这是得到盖白色光子材料专家工作在俄亥俄州的美国空军研究实验室,我们将研究描述为“一个引人注目的演示的光化学和力学的相互作用。他特别欣赏的设计师使用光致变色单元使迷人的力学”的材料。

展望未来,kg希望在某种情况下聚合物的波的运动可能会发现在表面自洁功能。例如,当砂或碎片是应用于塑料薄膜可以是运输或抛掉这部电影由定向运输,”他说。的一个应用领域,活跃在我们组是自洁策略偏远地区的太阳能电池。一个能想到的太阳能发电厂在沙漠中,你有很多阳光,几乎没有下雨,也没有人可用清洁沙尘暴后细胞的表面。”不过,他也指出,这些材料目前吸收紫外线,新染料分子可能需要开发,可以利用太阳光谱的其他部分。

“到目前为止,我们有一个概念证明显示液晶聚合物电影可以生成连续的机械波动时高强度紫外线照射的时候。下一步可能包括进一步材料发展优化材料特性:减少需要多少光,增加多少可以执行机械功和增加材料反应的速度,增加了其密封。除了我们可能专注于用我们的仿真和建模工具来优化设备设计工程师更高级的原型设备。”