分会

第二十四分会：功能晶态材料

摘要

刺激响应致动材料在人工肌肉、光开关、光驱动器、软机器人、微型器件等领域有着广泛的潜在应用。其中利用光或外力刺激，实现晶体材料的可逆宏观形变是一项具有挑战性的工作。在本文中，合成了氯代和氟代的 (E)-1,4-二苯基丁-2-烯-1,4-二酮衍生物A和B。值得注意的是，所制备的晶体在紫外光或外力刺激下表现出类似的机械运动行为，获得了光/力双驱模式下的致动型晶体材料。例如，条带状晶体A在紫外光诱导下可发生右手或左手螺旋运动，且晶体A在外力作用下可发生塑性弯曲，能被卷曲成螺旋体。针状晶体B在紫外光照射下能发生弯曲运动，随后伴有细小晶体从大晶体表面剥离，同时，晶体B在局部机械力作用下可以发生弹性弯曲。核磁共振氢谱研究说明分子间的光诱导[2 + 2]环加成反应是晶体发生光致机械变形的主要驱动力。单晶结构和Hirshfeld表面分析揭示了不同氢键网络对晶体的机械性能的影响。在本工作中，将不同的卤素引入到同一分子骨架上获得了形变行为不同的柔性分子晶体，对晶体A的机械塑性形变、晶体B的机械弹性形变、晶体A和B的光致动性能的研究有助于我们更好地理解分子结构-性能的关系，为兼具光能-机械能转化、机械能-机械能转化体系的设计奠定了基础，拓宽了多模式驱动型致动器的应用领域。

关键词

弹性形变;塑性形变;分子晶体;光致动;[2 + 2]环加成反应

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