Oavsett om det gäller separationsprocesser, solceller, katalys, eller elektronik, porösa polymermembran behövs inom många områden. Membran med mikroporer som växlar mellan olika former och/eller storlekar skulle utöka möjligheterna. I journalen Angewandte Chemie , forskare har introducerat en process som producerar porösa filmer gjorda av formminnespolymerer med exakta dimensioner. Formen och storleken på porerna kan ändras reversibelt med ljus. Ingen mekanisk deformation behövs.

Forskare från East China University of Science and Technology i Shanghai, Kina; Georgia Institute of Technology i Atlanta, USA; och Pusan ​​National University i Pusan, Sydkorea har utvecklat en okonventionell strategi för att förbereda fotoväxlingsbara, porösa filmer. Deras framgång beror på en enkel metod baserad på kondensmönster som kallas andningsfigurer. Andningsfigurer bildas när vattenånga kondenserar som ett mönster av små droppar på en kall fast eller flytande yta, som när du andas mot ett kallt fönster. Forskare som arbetar med Shaoliang Lin och Zhiqun Lin använder denna effekt för att tillverka en blocksampolymerfilm med välordnade bikakeporer.

Ett block av polymernätverket har fotoresponsiva sidokedjor med azobensenenheter som ändrar sin konformation (cis-trans-isomerisering) som reaktion på ljus. Det andra blocket kan tvärbindas för att fixera filmens konfiguration. Bestrålning med UV-ljus eller uppvärmning ändrar en del av azobensenenheterna till den böjda cis-formen, bestrålning med synligt ljus får grupperna att företrädesvis anta den raka transformen. Om det synliga ljuset är linjärt polariserat, sidokedjorna ordnar sig parallellt. Denna omarrangering orsakar förskjutning av materialet. Noggrann kontroll av polarisationsriktningen gör det möjligt för forskarna att omvandla de ursprungligen runda mikroporerna till en mängd olika former, som rundade rektanglar, eller rundade romber.

Bestrålning med UV-ljus eller uppvärmning tar bort ordningen på sidokedjorna, återställer porerna till sin ursprungliga form eller storlek. Porerna kan bytas upprepade gånger. Dessutom, sampolymerfilmen kan också först fotokonfigureras till en bestämd porform, och tvärbinds sedan för att erhålla en fotoväxlingsbar film med olika initiala porformer.

Forskarna hoppas kunna använda sin nya produktionsmetod för att göra robusta, omkopplingsbara filmer för elektronik, fotonik, effektiva separations- och reningsprocesser, och funktionella biomaterial för regenerativa terapier.