佛罗里达州立大学比尔·韦洛克
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由FAMU-FSU工程学院的研究人员领导的一个团队对响应光而改变形状的分子有了新的见解
研究偶氮苯基聚合物的研究人员发现，它们的自由体积——衡量聚合物链间距的指标——与聚合物将可见光辐射转化为机械能的能力密切相关
研究结果发表在《高级功能材料》杂志上
康明斯公司的资深作者比利·奥茨说:“如果你把一群人放在电梯里，真的很难出去。”
FAMU-FSU工程学院机械工程教授
“但如果中间有足够的空间，你可以四处走动
这就是我们发现的，大量聚合物分子之间的空间有所不同
" 偶氮苯是一种可光致变色的化合物
这意味着电磁辐射——特别是紫外线和可见光——可以改变分子的几何形状和化学性质
偶氮苯聚合物的网络看起来像许多聚集在一起的意大利面条
当光到达网络时，它会导致一些分子变短，从棒状变成回旋镖状
先前的研究已经调查了偶氮苯的光力学性质，但是这项工作是第一次在分子尺度上量化偶氮苯聚合物系统的体能量转换
研究人员发现，当自由体积从0增加到10倍时，光能-机械能的转换比增加了10倍
5%到12%
作为这项工作的另一部分，研究人员还开发了一个新的粗粒度模型来解释偶氮苯聚合物是如何相互作用的
粗粒度模型是一种以最小的信息损失来简化大型复杂分子系统行为的方法，因此科学家可以进行模拟，否则精细的分子模型是不可行的
这项研究可能会带来新的智能材料技术
例如，工程师可以用光来远程控制机器部件，而不是用电线来输送电力
一种可能的应用是移动太阳能热电厂阵列中的许多镜子的方法
“你不需要担心凌乱的电线，”奥茨说
“你只需要一条视线就能获得系统中的光线
这是这里最大的机会，开发一种用光驱动材料和结构的新方法
"
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