Forskare har utvecklat en ny strategi för att kontrollera formerna på polymera material genom att använda fotoresponsiva molekylära omkopplare, som kan utveckla hanteringsbara stimuli-känsliga mjuka material.

Joniska vätskor (IL) är salter i flytande tillstånd vid rumstemperatur och är material med hög potential inom elektrokemi och materialvetenskap på grund av sina unika egenskaper såsom höga kemiska och termiska stabiliteter, försumbar flyktighet och brandfarlighet, och lämplig jonledningsförmåga. Gruppen utvecklade tidigare jongeler lämpliga för industriell tillämpning genom att kombinera IL:er och nätverkspolymermolekyler.

Gruppen rapporterade i Angewandte Chemie International Edition att termokänsliga triblocksampolymerer i en konventionell IL innehållande en liten mängd azobenenzen-IL (en fotokänslig molekyl) visade reversibla fysiska egenskapersförändringar genom ljusbestrålning. Sol- och geltillstånden i blandningen var inställbara med ljus, dvs. geltillståndet bildades under UV-ljus och soltillståndet bildades under synligt ljus. Fotoisomerisering av azobensen i IL utlöste det makroskopiska svaret. Kompositen hade också liknande jonledningsförmåga som konventionella IL.

"Detta är den första tillämpningen av en jonisk vätska som fungerar som en molekylär switch, " säger motsvarande författare Masayoshi Watanabe, Professor, Yokohama National University. "Den viktiga punkten i detta system är att fotokänslig azobensen tillsätts till ett lösningsmedel. Jämfört med konventionella stimuli-känsliga polymerer, blandningens löslighet kan kontrolleras av lösningsmedlets strukturella förändring, inte polymerens."

Detta system skulle kunna hjälpa utvecklingen av en ny elektrolyt som uppvisar fotoreversibla viskoelastiska förändringar och som skulle kunna appliceras på andra polymerer för framställning av innovativa stimuli-känsliga mjuka material, t.ex., inom tryckeri och biomedicin.