Физики заставили кристаллы ползать

Японские исследователи из Национального института передовой промышленной науки и технологии (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) научились вызывать самопроизвольное перемещение кристаллов азобензола по стеклянной поверхности посредством двух направленных источников света. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Азобензол – это простейшее ароматическое азосоединение в виде оранжево-красных кристаллов. Они имеют одно интересное свойство – фоточувствительность. Дело в том, что у азобензола есть два изомера: цис-форма и транс-форма. Переход молекулы из одной формы в другую возможен под действием света и тепла. Так, облучение ультрафиолетом приводит к образованию цис-изомера, в котором два бензольных кольца оказываются по одну сторону связи, а последующее облучение синим светом или нагревание возвращает молекулу в транс-форму, где оба кольца уже по разные стороны связи. Таким образом, если попеременно воздействовать на азобензол двумя источниками света с разной длиной волны, то можно заставить его сжиматься и разжиматься, словно пружинку и таким образом перемещаться по поверхности.

В настоящей работе физики использовали источники света с длиной волны в 365 нанометров и 465 нанометров. Направление движения кристаллов контролировалось благодаря изменению угла падения света, что позволило заставить кристаллы забраться даже на отвесную вертикальную стеклянную поверхность.

По мнению исследователей, хотя сам феномен был давно известен, но никто не пытался применить изменение форм молекул для индуцированного под воздействием внешних сил направленного движения. Полученные результаты открывают широкие возможности для создания дистанционно управляемых микроскопических и наномерных транспортеров и клапанов.