网站首页/有机动态/有机干货/Angew. Chem. :烯烃配位聚合物复合膜的光聚合驱动宏观机械运动
Angew. Chem. :烯烃配位聚合物复合膜的光聚合驱动宏观机械运动

刺激响应材料作为一类新兴的能量转换材料在仿生机器人、人工肌肉及生物医学领域展现了重要的应用潜力。作为刺激响应材料的一个分支,光致驱动器因通过非接触方式将光能转化为机械能的特点而格外引人注目。


然而,由于材料内部的基团在位移过程中遭受强大的阻力,在宏观尺度上直接实现光刺激响应材料或器件的光致机械运动仍然是一项巨大挑战。为了开发能够在宏观水平上进行光致机械运动的器件,最重要的是要找到或设计能够发生光反应的化合物。到目前为止,只有少数几类化合物具有光致机械运动行为。


近日,苏州大学的郎建平教授课题组,淮阴师范学院的刘东教授课题组和郑州大学的侯红卫教授课题组通力合作,以多烯烃化合物为研究对象,通过配位自组装策略,设计并构筑了一种可将光能转化为机械能的一维光敏烯烃配位聚合物。



1

该配位聚合物相邻一维链上的烯键平行排列且距离符合施密特提出的[2+2]光环加成反应条件。在365 nm紫外光照射下,该配位聚合物发生链间的烯烃[2+2]光环加成反应并形成二维配位聚合物,相邻的烯烃分子间也通过[2+2]光环加成反应形成了少见的一维线性有机高分子。

2

用334、385、400、420、450和475 nm的光分别照射该配位聚合物,均能使其发生光环加成反应并形成了相应的同构配位聚合物。这些化合物也发生了类似的结构变化,但三个晶胞轴的长度随着光的波长变化呈非线性变化。同时,晶胞体积也展现了光致非线性膨胀。这是首次报道的配位聚合物晶胞的光致非线性膨胀现象。

3

该配位聚合物的纳米级粉晶能与聚乙烯醇均匀混合并形成复合膜,该复合膜表现出光聚合驱动的宏观机械运动行为。通过控制照射时间、光波长和光源位置,可实现可控的弯曲、滚动、展开、提升、抓取和顶升等多种宏观光致机械运动。

4
5

该工作不仅提出了在烯烃配位聚合物中合成一维有机聚合物的新方法,而且展示了基于光聚合反应可将配位聚合物的微小晶格膨胀放大为宏观机械运动,该研究结果为推动基于配位聚合物的光致驱动器在微机器人领域的发展开辟了新的视角。

文信息

Photopolymerization-Driven Macroscopic Mechanical Motions of a Composite Film Containing a Vinyl Coordination Polymer

Zhan-Yong Yang, Xiao Sang, Dong Liu, Qiu-Yi Li, Feifan Lang, Brendan F. Abrahams, Hongwei Hou, Pierre Braunstein, Jian-Ping Lang


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202302429




纳孚服务
  • 化学试剂
  • 提供稀有化学试剂现货

  • 化学试剂定制合成服务
  • 上海纳孚生物科技有限公司提供市场稀缺的化学试剂定制服务

  • 新材料现货
  • 上海纳孚生物科技有限公司代理或自产包含石墨烯产品,类石墨烯产品、碳纳米管、无机纳米材料以及一些高分子聚合物材料

  • 结构设计及定制合成
  • 可以根据客户需求对所需化合物结构进行设计改性,从而定制合成出客户所需分子式结构

  • 联系我们
  • 021-58952328
  • 13125124762
  • info@chemhui.com
  • 关注我们
在线客服
live chat