Angew. Chem. :自然光驱动的弹性晶体

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自从Trommsdorff 在1834年首次发现ɑ-桑托宁晶体暴露在阳光会发生“爆炸”以来,有机晶体的光机械效应逐渐被发现并得到了深入的研究。但是已报道的光机械效应晶体普遍较脆,同时激发波长主要集中在紫外区,这些弱点大大限制了此类材料的应用。如果具有光机械效应的晶体具有弹性,就可以解决晶体的脆性问题;假如晶体的吸收波长可以延伸到可见区,我们就可以用可见光,甚至自然光进行激发的晶体,并产生光动效应,这将促进光机械效应晶体的实际应用范围。


基于此,山西师范大学彭江副教授、贾俊辉教授和天津师范大学薛鹏冲教授提出如下的解决方案:1、在分子中引入分子间氢键构筑单元来点亮晶体的弹性;2、引入D-π-A结构来促进分子的吸收红移至可见区。为了验证他们的设想,一个巴比妥酸衍生物(BPDT)被合成。他们发现,作为氢键单元的羰基可使BPDT的晶体具有良好的弹性,D-π-A的分子结构可使晶体在太阳光照射下发生明显的塑性变形。更为重要的是,塑性变形的晶体依然拥有良好的弹性。同时,他们还测试了光照下晶体弯曲产生的力,计算了相应的功和致动效率等等。



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该工作首次报道了自然光驱动的弹性晶体,为光致动晶体开辟了新的方向。

文信息

Mechanical Effects of Elastic Crystals Driven by Natural Sunlight and Force

Jiang Peng, Chuchu Han, Xin Zhang, Junhui Jia, Jiakun Bai, Qi Zhang, Yan Wang, Pengchong Xue


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202311348

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