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光开关:具有形状记忆功能的多孔聚合物薄膜

无论是分离过程,光伏,催化,或电子,多孔聚合物膜在许多领域都需要。具有不同形状和/或大小之间转换的微孔膜将扩大可能性。在《Angewandte Chemie》杂志上,科学家们介绍了一种用精确尺寸的形状记忆聚合物制成多孔薄膜的工艺。气孔的形状和大小随光照的变化是可逆的。不需要机械变形。

来自上海华东理工大学的研究人员;欧洲杯线上买球美国亚特兰大乔治亚理工学院;和韩国釜山国立大学开发了一种非常规的策略来制备可光切换的多孔薄膜。他们的成功源于一种简单的方法,这种方法基于被称为呼吸图形的冷凝模式。当水蒸气在寒冷的固体或液体表面凝结成小水滴时,就会形成呼吸图形,就像你向寒冷的窗户上呼吸一样。与林少良和林志群合作的研究人员利用这种效应制造了具有高度有序蜂窝状孔的嵌段共聚物膜。

其中一段聚合物网络具有光响应侧链,带有偶氮苯单元,在对光的反应中改变构象(顺反异构化)。另一块可交联以固定该薄膜的结构。紫外光照射或加热使偶氮苯单元的一部分变为弯曲的顺式,可见光照射使偶氮苯基团优先采用直式转化。如果可见光是线偏振光,则侧链是平行排列的。这种重新排列导致了材料的位移。通过仔细控制偏振方向,研究人员可以将原本圆形的微孔转变成各种不同的形状,如圆形矩形或圆形菱形。

用紫外光照射或加热去除侧链的顺序,使孔恢复到原来的形状或大小。这些孔可以反复切换。此外,该共聚物膜还可以先光构成确定的孔形状,然后交联获得具有不同初始孔形状的可光开关膜。

研究人员希望利用他们的新生产方法来制造用于电子、光子学、高效分离和纯化过程的健壮的、可切换的薄膜,以及用于再生治疗的功能性生物材料。欧洲杯足球竞彩

https://doi.org/10.1002/anie.201712100

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