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分子晶体驱动器!祝贺林家伟的论文被 Advanced Functional Materials (IF = 18.8) 接收发表。
作者:管理员 发布于:2022-04-29 15:15:00
恭喜林家伟同学的研究成果被Advanced Functional Materials接收发表!
Mechanical Motion and Modulation of Thermal-actuation Properties in a Robust Organic Molecular Crystal Actuator (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202203004)
有机分子晶体被认为是一种物理化学性质具有极大可调性的新兴功能材料。在外界刺激下晶体可以表现出包括弯曲、扭转、跳跃、收缩/伸展等多种动态效应,在有机光子电路、刺激响应开关、光/热驱动器、软机器人等领域展现出了极大的应用潜力。然而由于晶体结构的堆积与分子间相互作用设计的困难性,结合多种动态效应在同一个分子晶体中仍具有极大的挑战性,此外晶体在刺激响应过程中很容易遭到破坏,这极大限制了分子晶体的应用。
该研究以卤代烟酸为模型构建了一种具有多刺激响应的有机动态分子晶体,该晶体在热刺激作用下表现出了可逆的单晶向单晶的相转化,并伴随着包括剪切变形、分裂愈合、跳跃等多种动态行为。该相变通过惯习面的剪切变形完成宏观的形状变化,在至少20次可逆循环的条件下,仍可保持单晶的性质。通过温度变化速率成功构建了响应开关,从而控制惯习面的可逆迁移、以及跳跃的发生。利用相变的动态效应成功进行了微型驱动器的设计,实现高达104的力重比。此外,该晶体在机械力的作用下,两种晶型都可以表现出不可逆的塑性扭转行为,从而显著增强了晶体抵御外界破坏的能力。