Исследователи из Восточно-Китайского университета науки и технологий в Шанхае, Китай; Технологический институт Джорджии в Атланте, США; и Пусанский национальный университет в Пусане, Южная Корея, разработали нетрадиционную стратегию изготовления пористых пленок с возможностью переключения между ними. Их успех основан на простом методе, основанном на образцах сгущения, известных как фигуры дыхания.
Фигуры дыхания образуются, когда водяной пар конденсируется в виде узора из крошечных капелек на холодной твердой или жидкой поверхности, например, когда вы дышите через холодное окно. Исследователи, работающие с Шаолян Линь и Чжицюнь Линь, использовали этот эффект для изготовления блок-сополимерной пленки с высокоупорядоченными порами сот.
Один блок полимерной сети имеет светочувствительные боковые цепи с азобензольными звеньями, которые меняют свою конформацию (цис-транс-изомеризация) в ответ на свет. Другой блок можно сшить, чтобы зафиксировать конфигурацию пленки. Облучение УФ-светом или нагревание изменяет часть азобензольных звеньев на изогнутую цис-форму, облучение видимым светом заставляет группы преимущественно принимать прямую транс-форму.
Если видимый свет линейно поляризован, боковые цепи располагаются параллельно. Эта перестановка вызывает смещение материала.
Тщательный контроль направления поляризации позволяет исследователям преобразовывать изначально круглые микропоры в различные формы, такие как закругленные прямоугольники или закругленные ромбы.Облучение УФ-светом или нагревание изменяет порядок боковых цепей, возвращая порам их первоначальную форму или размер. Поры можно переключать повторно. Кроме того, сополимерная пленка также может быть сначала фотоконфигурирована для получения определенной формы пор, а затем сшита для получения фотопереключаемой пленки с различными исходными формами пор.
Исследователи надеются использовать свой новый метод производства для создания прочных переключаемых пленок для электроники, фотоники, эффективных процессов разделения и очистки, а также функциональных биоматериалов для регенеративной терапии.