Forskare upptäckte, medan du utforskar de fotomekaniska egenskaperna hos diaryleten, att under bestrålning med UV -ljus skalas kristallerna i föreningen till mikrometerstora kristaller med en världens snabbaste hastighet på 260 mikrosekunder. När materialet återgår till sin tidigare molekylstruktur när det utsätts för synligt ljus, exfolieringsmetoden positionerar sig som en kandidat för fotoaktuatorframställning.

Titta på alla maskiner och du kommer att se ett komplext nätverk av rörliga delar, eller ställdon, var och en med sin egen funktion, alla arbetar tillsammans för ett gemensamt mål. Ur detta perspektiv, hur de flesta maskiner skiljer sig åt är hur deras ställdon drivs:grävmaskiner förlitar sig på komprimerad vätska (hydraulisk), bromssystemet i en bil använder tryckluft (pneumatisk), och en skrivare har el.

Vad händer om en rörlig del av en maskin kan drivas av ljus? En maskin som består av fotoaktuatorer skulle inte behöva direktkontakt med strömkällan för att flytta. Bland dess många möjliga funktioner, det kan manipuleras exakt inom platser som maskiner med elektriska ledningar eller kretsar inte kan göra - till exempel kapillärerna i människokroppen.

"Problemet har varit att manipulera ett material med ljus med den hastighet och storlek som är lämplig för fotomekaniska enheter, "säger doktoranden Masato Tamaoki. Han ingick i en forskargrupp, ledd av professor Seiya Kobatake från Graduate School of Engineering, Osaka City University som, med UV -ljus på kristaller gjorda av en förening som kallas diaryleten, avskalade kristaller i storleken 2-4 mikrometer med en hastighet av 260 mikrosekunder, vilket gör det till världens snabbaste exfoliering av ett fotomekaniskt material. Deras resultat publicerades online i Crystal Tillväxt &Design av American Chemical Society den 19 april, 2021.

"Mitt laboratorium har utforskat de fotomekaniska egenskaperna hos diaryleten i många år nu, "säger professor Kobatake. De fann att under UV -ljus, föreningens molekyler demonstrerade beteenden som expansion/kontraktion, böjning, vridning och skalning. "Det fanns bara två exempel på skalbeteende, gör det till en mycket sällsynt rörelse, "säger Tamaoki, "vi fokuserade på denna fråga genom att experimentera med kristallstorlek och fotobestrålningsförhållanden."

De fann att under belastningen av UV -ljus som penetrerar relativt allt diaryleten, det skulle byta till en blå färg och spricka. Dock, om ljuset var fokuserat i närheten av kristallen, avskalning av den exponerade sektionen inträffade vid överraskande 260 mikrosekunder. Jämför detta med tidigare inspelade mätningar på 10 sekunder till 10 sekunder, "Vi är mycket glada över att ha upptäckt världens snabbaste, fotoreversibelt peelingbeteende, som förväntas bli en ny tillverkningsmetod för fotoaktuatormaterial, "säger herr Tamaoki.