北海道大学 信用:CC0公共领域 北海道大学的科学家们已经制造出一种晶体，这种晶体可以根据光照条件自动来回翻转，同时改变翻转模式
他们的发现发表在《欧洲化学》杂志上，让科学家们更接近于理解如何制造能够执行复杂任务的分子机器人
许多自我控制的功能，如新陈代谢，日夜在我们体内进行
科学家们希望制造出能够自行发挥类似功能的材料和分子结构
北海道大学物理化学家Yoshiyuki Kageyama和他的合作者之前已经观察到由偶氮苯分子和油酸形成的晶体中的自驱动振荡翻转运动
偶氮苯分子由碳和氢原子组成的两个环组成，由一个氮双键连接
这些分子接收入射光，并将光能转化为机械运动，导致重复的翻转运动
科学家们想更好地理解是什么推动了这种自主运动，所以他们对只由偶氮苯组成的晶体进行了密集的测试
他们发现晶体内部的分子排列成稀疏和密集的交替层
致密的层将晶体保持在一起，防止其分解，而稀疏的层能够进行光反应
一种偶氮苯晶体，根据光的极性显示不同的翻转运动模式
(Kageyama Y
等等
化学-欧洲杂志
2020年3月19日
DOI: 10
1002/chem
202000701) 该小组还发现，当以不同的角度施加偏振光(沿一个方向振荡)时，晶体会发生不同的翻转，或者不会翻转
这表明偶氮苯分子根据其在晶体中的位置发挥不同的作用；当它们接收到光时，一些分子作为反应中心启动周期性行为，而其他分子调节运动
“这种自主行为代表了对包含在能源中的信息的反应，在这种情况下，偏振光的角度导致了丰富多样的运动，”吉由纪说
“我们希望我们的发现支持进一步研究构建可自我管理的分子机器人
"
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