Похожие статьи
Чувствительные материалы, физические свойства которых изменяются в ответ на внешние раздражители, такие как свет и тепло, широко изучаются как функциональные материалы нового поколения. Светочувствительные материалы привлекают особое внимание, поскольку их физико-химическими свойствами можно управлять дистанционно, без физического контакта. Фотомеханические молекулярные кристаллы как один из фоточувствительных материалов, состоящих из молекул, которые претерпевают фотохимические реакции при воздействии света, интенсивно изучались из-за их уникального поведения фоторезиста.
В отличие от растворов, где молекулы существуют независимо, молекулы в кристаллах расположены плотно и регулярно, поэтому необходимо учитывать уникальную динамику фотореакции в кристаллах. Однако предыдущие исследования фотореактивных молекулярно-кристаллических материалов обычно предполагали, что фотореакции в кристаллах протекают так же, как и в растворах, и следуют классической кинетике фотореакций. Таким образом, понимание изменений физико-химических свойств на основе кинетики фотохимических реакций в кристаллах стало задачей для дальнейшего развития этой области исследований.
Исследовательская группа под руководством Кохея Моримото, докторанта третьего курса инженерного факультета Университета Осаки, а также доктора Даичи Китагавы и профессора Сейи Кобатаке с инженерного факультета Университета Осаки, обнаружила, что фотореакции в кристаллах 2,5-дистирилпиразина (DSP) распространяются от каждого кристалла к его центру. Результаты исследования были опубликованы в международном издании Angewandte Chemie.
Когда свет падает на кристалл равномерно, изменение цвета, вызванное фотореакцией, обычно также происходит равномерно. Однако исследовательская группа обнаружила, что в кристаллах DSP изменение цвета начинается на краю кристалла и продолжается к центру, в результате чего фотореакция распространяется как волна. Исследователи установили, что такое распространение изменения цвета от края к центру происходит по двум причинам: поверхностный эффект, который делает реактивность на краях кристалла чрезвычайно высокой, и общий эффект, который увеличивает реактивность даже для молекул, чьи соседи уже изменили цвет.
«Это явление, которое расходится с общепринятой концепцией фотохимии, чрезвычайно важно для понимания фундаментальной науки о фотореакциях, — сказал д-р Китагава. — В будущем мы хотели бы выяснить условия, необходимые для возникновения этой уникальной фотореакции, и изучить, как их можно использовать для создания новых функциональных материалов, использующих преимущества этого явления».
Эксклюзивный перевод*
Фото: ДАЙЧИ КИТАГАВА, СТОЛИЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ОСАКИ
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
