게시 및 게시 날짜 : 2015/06/19

빛 조사로 인해 스피드 바카라이 움직이는 현상을 발견했습니다

-Light-에 의한-활자도 및 스피드 바카라화

포인트

  • 조비 조사로 인해 아조벤젠 스피드 바카라이 유리 판에서 움직이는 것을 발견했습니다
  • 동시에 자외선에서 멀어지면서 다른 방향으로부터의 자외선과 가시 광선을 관개합니다
  • 소규모 지역 및 마이크로 발브에서 물질을 운반하기위한 예상


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")전자 ​​및 광학 기술 연구 부서[Research Division Head Mori Masahiko] 분자 통합 장치 그룹 [연구 그룹 책임자 Asumi Reiko] Norimari Kyoo, 최고 연구원,Azobenzene빛 조사로 인해 유리 판에 변형되는 동안 움직입니다 또한, 수직으로 올린 유리 판이 수직 방향으로 올라 갔다는 것이 확인되었다

우리가 이번에 발견 한 현상은 상업적으로 이용 가능한 유리 플레이트에 놓인 아조벤젠 스피드 바카라이 동시에 스피드 바카라이 액화되고 동시에 다른 방향으로부터 파장 (가시 광선)의 빛과 동시에 조사 될 때 동시에 파장 (자외선)이 동시에 조사 될 때입니다 움직임은 자외선 광원에서 멀리 떨어진 방향으로 이동하여 스피드 바카라의 움직임 방향을 제어 할 수 있습니다 또한,이 현상은 유리 판의 특별한 특징입니다표면 처리와 같은 특수 광원이 필요하지 않습니다 또는 레이저 스피드 바카라질 고체가 움직이는 동안 빛으로 고체 기질에서 변형되는 현상에 대한보고는 없었다 앞으로 작은 지역, 밸브 등에서 재료와 물체를 운반하는 데 적용될 것으로 예상됩니다

이 연구의 세부 사항은 2015 년 6 월 18 일 영국에서 제공 될 예정입니다Nature Communications에 게시

스피드 바카라이 빛 (왼쪽) 및 현미경 사진 (오른쪽)으로 움직이는 현상의 개략도
스피드 바카라이 빛 (왼쪽) 및 현미경 사진 (오른쪽)과 함께 움직이는 현상의 간단한 다이어그램



연구의 사회적 배경

9732_9930mems, 폴리머,Photochromic 화합물Actuator등이 알려져 있습니다 반면에 물체와 물질의 움직임에 관한 많은 도전이 있습니다 이전에는 고체 표면의 액 적과 고체가 조명을 조사하는 경우가 있었지만, 특수한 표면 처리를 거친 기판, 빛 조사의 정밀한 제어 및 레이저가 광원으로 요구되는 경우가있었습니다

연구 기록

AIST는 지금까지 단순히 빛을 조사하여 고체에서 액체로 변경된 유기 물질 (Aisotech Press 발표 2010 년 12 월 2 일) 및 Light (Aisotech Press 발표 2012 년 4 월 6 일)를 개발하기 위해 노력하고 있습니다 아조벤젠은Photoisomerization를 유발하는 전형적인 화합물이지만 용액에서 광 이성질체 화 반응은 잘 알려져 있지만 스피드 바카라질 고체에서의 광 이성질체화 반응은 잘 알려져 있지 않습니다 AZOBENZENE의 광 이성질체화를 사용하여 Photoliquefaction and Cightification (빛과의 방사선에 의한 액화 및 응고 현상 (스피드 바카라화)을 유발하는 유기 화합물을 개발하기 때문에 AIST는 다양한 분자 구조로 Azobenzene 유도체에 대한 연구를 수행했으며,이 Phenomenon의 메카니즘을 명확하게하기 위해 Azobenzene 유도체에 대한 연구를 수행했습니다

또한,이 연구의 일부는 과학 홍보, 과학 연구 프로젝트의 보조금 "구조 인쇄 방법의 개발 및 유기 전자 제품 (23760680)"및 "산업 기반 만들기"및 Canon Foundation Research Grant Program의 과학 ​​연구 프로젝트 "과학 연구 프로젝트"와학 홍보 협회 (Science Promotion for Science)의 지원을 받았습니다

연구 컨텐츠

이번에는 간단한 분자 구조를 가진 아조벤젠 유도체입니다3,3'-dimethylazobenzene(DMAB)에 중점을 두었습니다 이 화합물은 실온에서 스피드 바카라화됩니다 (트랜스 바디멜팅 포인트 : 53 ° C), 그러나 자외선 (파장 : 365 nm)으로 조사 될 때 트랜스 본체에서 나온 것입니다Sis Body반대로, 가시광 (파장 465 nm)으로 조사 될 때, CIS에서 트랜스 바디로의 광 이성질체화로 인해 스피드 바카라화가 발생한다 자외선 및 가시 광선이 DMAB 스피드 바카라의 반대 방향으로부터 대각선으로 조사되었을 때 (크기 : 유리 판에 놓인 수십 수십 µm, 두께 : 수 μm) 스피드 바카라은 자외선으로부터 멀리 떨어진 방향으로 움직였다 (도 1) 스피드 바카라의 움직임 속도는 빛의 강도와 각도에 따라 다르지만, 예를 들어 자외선과 가시 광선은 각각 200mW cm입니다-2, 50 MW CM-2의 강도로 조사 될 때, 다중 스피드 바카라의 평균 이동 속도는 분당 약 18 µm였습니다 이 실험에서, 일반적인 광화학 실험에 사용 된 LED, 고압 수은 램프가 광원으로 사용되었고, 상업적으로 이용 가능한 커버 유리 시트가 사용되었으며, 레이저 및 기질의 표면 처리와 같은 특수 광원이 필요하지 않았다 또한, 빛은 전체 스피드 바카라으로 조사되고, 스피드 바카라의 일부만 조사하는 것과 같은 빛 대조군이 필요하지 않다

스피드 바카라이 빛과 함께 움직이는 현상의 그림
그림 1 : 스피드 바카라이 빛과 함께 움직이는 현상
스피드 바카라 마이그레이션 현상 (왼쪽) 및 현미경 사진 (오른쪽)

이번에 발견 된 움직이는 현상은 두 개의 빛이 스피드 바카라에서 동시에 조사 될 때만 발생합니다 즉, 빛이 완전히 액화 된 액 적에 적용 되더라도 액 적의 움직임은 관찰되지 않았다 또한, 자외선 또는 가시 광선만이 스피드 바카라에 조사 되었더라도 움직이지 않았다 또한, 각 조명의 강도의 균형이 중요했습니다 (그림 2)

유리 판이 수직으로 올라가는 동안 조명을 조사하려고 시도했을 때, 스피드 바카라이 벽 위로 올라갈 수있었습니다 (수직 방향으로 이동) (그림 3)

스피드 바카라 마이그레이션 현상의 상세한 메커니즘을 이해하는 것은 미래의 도전이 될 것이지만, 액화가 스피드 바카라이 움직이는 방향 뒤에, 스피드 바카라화가 스피드 바카라의 전면에서 동시에 발생한다고 생각된다 따라서,이 현상의 일반성을 조사하기 위해, 우리는 또한 더 간단한 분자 구조를 갖는 아조 벤젠 스피드 바카라에 대한 마이그레이션 현상을 조사했다 DMAB와 달리 아조 벤젠은 자외선에 의해 실온에서 액화되지 않지만, 50 ℃에서 자외선에서 액화가 형성됩니다 혼합물을 50 ℃에서 유지하는 동안, 스피드 바카라은 자외선 및 가시 광선과 동시에 조사 될 때 움직였다 이 결과는 빛에 의한 액화 및 스피드 바카라화를 유발하는 화합물이 전달 현상을 유발할 수 있음을 나타냅니다

스피드 바카라이 빛과 함께 움직일 조건 다이어그램
그림 2 스피드 바카라이 빛과 함께 움직일 조건
스피드 바카라 운동 조건 (상단) 및 움직이는 빛 강도의 플롯 (하단)을 보여주는 도식 다이어그램

수직으로 설치된 유리 판에서 스피드 바카라이 어떻게 움직이는 지 그림
그림 3 : 수정으로 설치된 유리 판 위로 스피드 바카라
스피드 바카라 마이그레이션 현상 (왼쪽) 및 현미경 사진 (오른쪽)

미래 계획

우리는 스피드 바카라이 우리가 이번에 발견 한 빛으로 움직이는 현상의 상세한 메커니즘을 명확히하는 것을 목표로합니다 또한, 재료 및 물체 이동 및 밸브의 유연한 제어와 같은 응용 기술의 개발을 준비하기 위해, 우리는 더 빠르고 약한 빛으로 움직이는 화합물에 대한 연구를 수행 할 계획입니다



터미널 설명

◆ Azobenzene, Trans, CIS
2 개의 벤젠 고리가 2 개의 질소 원자에 의해 연결되는 화합물 (아래 그림 참조) 2 개의 질소 원자 사이의 이중 결합에 부착 된 2 개의 벤젠 고리를 트랜스 형태라고하며, 같은쪽에 나타나는 것은 CIS 형태라고하지만이 두 질소 원자 사이에서 변화를 이성질체화라고합니다 Photoisomerization은 분자의 형태뿐만 아니라 물질의 색상 (아래 광학 화합물 참조), 굴절률 등을 변화 시키며이 원리를 사용하여 빛에 반응하는 다양한 재료를 연구하기 위해 연구가 수행되고 있습니다[참조로 돌아 가기]
아조벤젠의 광 이성질체 화 반응
◆ 표면 처리
기판의 표면 특성을 개선하는 과정 다른 물질을 기질에 물리적으로 흡착하거나 화학적으로 결합하는 방법, 화학적으로 변형을위한 방법 및 표면에서 미세하게 처리하는 방법과 같은 가공 기술이 알려져있다[참조로 돌아 가기]
◆ mems
마이크로 전기 기계 시스템의 약어이며, 마이크로 전기 기계와 반도체 제조 기술과 같은 고급 처리 기술을 사용하는 제조 기술을 통합하는 장치입니다[참조로 돌아 가기]
◆ Photochromic 화합물
빛 조사로 인해 색이 변하고 다른 파장의 빛 또는 열에 의해 원래 상태로 반환 될 수있는 화합물 전형적인 예로는 아조벤젠, 다이 리 날텐, 풀기도 및 스피로 피란이 포함됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 액추에이터
입력 신호를 움직임으로 변환하는 장치 일반적인 기계적 구성 요소에서 전기 신호는 입력 신호로 사용됩니다 한편, 폴리머 또는 광색 성 화합물을 사용하는 액추에이터에서, 광색 반응을 사용하여 빛을 입력 신호로 사용하는 연구가 수행되었다[참조로 돌아 가기]
◆ Photoisomerization
특정 물질을 구성하는 원자의 수를 유지하면서 구조의 변화 (원자 연결 방식)를 이성질체화라고 하며이 반응은 빛 에너지로 인해 발생합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 3,3'-dimethylazobenzene
메틸기가 아조 벤젠의 3 '및 3'위치에서 대체되는 화합물[참조로 돌아 가기]
3,3'-dimethylazobenzene 다이어그램


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