意外发现一个不可用的“分子弹球机”

时间：2021-12-12 11:58:06来源：

可以在不破坏的情况下重复改变形状的有机材料具有许多有用的应用，例如人造肌肉，泵或作为开关。Radboud大学的物理学家意外地发现了具有该物业的材料。他们的调查结果于2019年10月8日今天在科学期刊自然通信中发表。

“我倾向于称之为”分子弹球机“，”Theo Rasing说，Radboud大学的固体和界面的光谱教授。他与来自奈梅亨和中国的同事们一起展示了材料以高速落水玻璃珠子的形状改变的能力。在该过程中，称为4-DBPFO的有机晶体材料可提供对应于其自身重量的一万次的力。

一个不可用的分子弹球机。一种微观有机材料，高速闪烁玻璃珠。物理学家Theo Rasing倾向于称之为“分子弹球机”。他与来自尼司根和中国的同事一起发现，这种晶体具有在小温度变化下显着变化的独特性质，而且没有破裂。这允许该更改重复数百次。有用的应用是泵，电子开关或人工肌肉。他们在自然通信中发布了他们的发现。

晶体具有明显改变形状的独特性，在180摄氏度左右的小温度变化，并且在不破坏的情况下进行，这允许该变化重复数百次。

幸运的行程

例如，科学世界对由有机材料制成的微小移动机器，可以用作芯片上的“芯片上的实验室”（LOCS）上的流体泵。众所周知的LOC使用包括允许糖尿病患者测量其血糖和纳米丸来测量身体功能的装置。“电流有机晶体的问题在于，由于温度，例如，快速打破材料，这种变化的形状变化，”飙升说明。

电影通过加热显示相位过渡期间晶体的形状变形。通过相干相边界的迁移进行相位转变，可以在形状变化期间清楚地看到。加热速度为3℃/° min。

发现的材料在重复变化时不会破裂，因为分子彼此滑过。“我们在这种材料中发现这些物业实际上是幸运的行程，”玉龙段，博士候选人和发表的第一作者说。“我们主要是为其有趣的光学性质研究这些材料，但是当我们在显微镜下改变温度时，水晶突然被击落。”

为了能够进一步迈向可能的应用，研究人员希望通过分子结构的变化研究效果如何转移到较低的温度。他们还希望研究它们如何通过使用短的光脉冲使材料变化形状，因此可以以受控的方式加热和冷却材料。

参考：“基于有机分子晶体的鲁棒热弹性微致动术”由玉龙段，谢尔戈·斯科尼森，Paul Tinnemans，Herma Cuppen，Jialiang Xu和Theo Rasing，2019年10月8日，Nature Communications.do：10.1038 / S41467-019-12601-y