米乐m6官方网站[理事长中钵良二]（以下简称“AIST”）电子与光子技术研究部[研究部主任 Masahiko Mori] 分子集成器件组 [研究组组长 Reiko Asumi] 首席研究员 Yasuo Norikane 等偶氮苯在受到光照射时在玻璃板上一边变形一边移动。他们还证实，他们可以垂直爬上垂直的玻璃板。
这次发现的现象是，当放置在市售玻璃板上的偶氮苯晶体同时从不同方向照射导致晶体液化的波长的光（紫外线）和导致晶体结晶的波长的光（可见光）时，晶体会移动。由于晶体沿远离紫外光源的方向移动，因此可以控制晶体的移动方向。这种现象的发生也是由于玻璃板的特殊性能造成的。表面处理或特殊光源，例如激光。这种晶体固体在固体基质上因光而变形的同时移动的现象从未被报道过。未来有望应用于微观领域物质和物体的输送、阀门等。
这项研究的详细内容发表在2015年6月18日的英国学术期刊上自然通讯
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| 光作用下晶体运动现象的示意图（左）和显微照片（右） |
9732_9930MEMS，聚合物，光致变色化合物执行器等是已知的。另一方面，关于物体和物质的运动存在许多问题。迄今为止，已经有通过用光照射在固体表面上移动液滴或固体的报道，但这些方法存在一些问题，例如需要经过特殊表面处理的基材、精确控制光照射以及需要激光作为光源。
AIST 开发了一种有机材料，只需用光照射即可从固体变为液体 (2010 年 12 月 2 日 AIST 新闻稿) 以及因光而反复液化和凝固的材料 (2012 年 4 月 6 日 AIST 新闻稿)的开发。偶氮苯是光致异构化的典型化合物，但虽然溶液中的光异构化反应是众所周知的，但结晶固体中的光异构化反应却鲜为人知。产业技术研究院开发了一种利用偶氮苯的光异构化而产生光液化凝固现象（光照射下液化、凝固（结晶）的现象）的有机化合物，为了阐明该现象的机理并开发应用技术，我们对各种分子结构的偶氮苯衍生物进行了研究，最终获得了这一发现。
这项研究的一部分得到了日本学术振兴会科学研究资助“利用光致变色反应的平版印刷方法的开发及其在有机电子学中的应用（23760680）”和佳能基金会研究资助计划“创建工业基础设施”的支持。
这次是分子结构简单的偶氮苯衍生物3,3'-二甲基偶氮苯(DMAB)。该化合物在室温下结晶（变性人熔点：53℃），但用紫外线（波长365nm）照射时，会释放出反式顺体时它会液化。相反，当用可见光（波长465 nm）照射时，它通过光异构化从顺式结晶到反式形式。当放置在玻璃板上的DMAB晶体（尺寸：几十微米，厚度：几微米）从相反方向斜向照射紫外线和可见光时，晶体远离紫外线（图1）。晶体的移动速度根据光的强度和角度而变化，但例如，紫外线和可见光各为200 mW·cm-2，50毫瓦·厘米-2强度照射时当角度为45度时，多晶体的平均移动速度约为每分钟18微米。在本实验中，我们使用一般光化学实验中使用的LED和高压汞灯作为光源，并使用市售的盖玻片作为玻璃板，因此不需要激光等特殊光源或对基板进行表面处理。此外，由于对整个晶体进行光照射，因此无需控制光，例如仅照射晶体的一部分。
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图1：晶体随光移动的现象
晶体运动现象示意图（左）和显微照片（右） |
这次发现的运动现象只有在晶体同时受到两束光照射时才会发生。即，即使对完全液化的液滴照射光，也观察不到液滴的移动。此外，即使用紫外线或可见光照射该晶体，它也不会移动。此外，每种光强度的平衡也很重要（图 2）。
当我们尝试用垂直放置的玻璃板通过光照射来移动晶体时，我们发现晶体也能够沿着墙壁移动（垂直移动）（图3）。
虽然阐明这次发现的晶体运动现象的详细机制是一个未来的问题，但人们认为，相对于晶体运动的方向，在后面发生液化，在前面同时发生结晶，从而导致晶体运动。因此，为了研究这种现象的普遍性，我们还研究了分子结构较简单的偶氮苯晶体中的迁移现象。与DMAB不同，偶氮苯在室温下暴露于紫外线时不会液化，但在50℃暴露于紫外线时会液化。当温度保持在50℃同时用紫外线和可见光照射时，晶体发生移动。该结果表明，在暴露于光时液化和结晶的化合物中会发生迁移现象。
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图2 晶体通过光移动的条件
晶体移动条件示意图（上）和移动光强度图（下） |
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图 3 晶体在垂直安装的玻璃板上移动
晶体运动现象示意图（左）和显微照片（右） |
我们的目标是阐明新发现的光引起的晶体运动现象的详细机制。我们还计划对运动速度更快、光线较弱的化合物进行研究，旨在开发材料和物体运动的灵活控制以及阀门等应用技术。