[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

結晶世界のウェイトリフティング

[スポンサーリンク]

A Diarylethene Cocrystal that Converts Light into Mechanical Work
Morimoto, M.; Irie, M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14172. doi: 10.1021/ja105356w

 

なにはともあれまずは動画を。

ペラペラな板のように見えるものは、とある化合物の結晶です。その上に、大きな金属球が乗っかっています。これに紫外光(UV)をあててやると、なんとみるみるうちに金属球が持ち上げられます。

この金属球は、なんと結晶自体の200倍~600倍もの重さ! もの凄い力が発揮されています。その値は実に44MPa、人間の筋力(およそ0.3MPa)のおよそ100倍以上もの力が生じている計算になります。

実はこれ、以前紹介した「光で変形する結晶」のグレードアップ版なのです。


結晶の中身は、ジアリールエテンおよびペルフルオロナフタレンと呼ばれる化合物を共結晶化させたもの。ジアリールエテンはいわゆる光駆動型分子の一種であり、紫外光/可視光の照射によって、閉環体と開環体の間を繰り返し行き来できる特性を持ちます。閉環体になると、分子の形状は横方向に短く、縦方向に長くなります。

 

cryst_weightlift_2.gif
結晶にUVを当てると、表面にある分子の構造だけが変化するため、下図のようにぐにょ~と曲がってくるという理屈です。光を遮ると曲がったままの状態がキープされ、可視光に晒すとまたもとに戻ります。

cryst_weightlift_1.gif
(図は論文より引用)

驚くべきことにこの結晶は、250回以上繰り返し照射しても壊れることがありません。なぜパッキングが崩れること無く、これほど多数の繰り返しに堪えるのか―著者らは、

①ジアリールエテンの変形度がそこまで大きくないこと

②共結晶たるペルフルオロナフタレンとの弱いπ-π相互作用

が、緩衝的機能も果たしている ということを理由として考察しています。

小さな結晶での実験なので、アクチュエータなどの実用に供するのはまだ難しいでしょうが、見た目も中身も魅力たっぷりな基礎研究の一つだと思います。

 

関連論文

  1. (a) Irie, M.; Kobatake, S.; Horiuchi, M. Science 2001, 291, 1769. DOI: 10.1126/science.291.5509.1769 (b) Kobatake, S.; Takami, S.; Muto, H.; Ishikawa, T.; Irie, M. Nature 2007, 446, 778. doi:10.1038/nature05669

 

関連リンク

The following two tabs change content below.
cosine

cosine

博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。 関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。 素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. アカデミックの世界は理不尽か?
  2. 有機化学クロスワードパズル
  3. アメリカで Ph.D. を取る –結果発表ーッの巻–
  4. 天才児の見つけ方・育て方
  5. 有機色素の自己集合を利用したナノ粒子の配列
  6. さよならGoogleリーダー!そして次へ…
  7. 日本に居ながら、ナマの英語に触れる工夫
  8. 炭素をつなげる王道反応:アルドール反応 (1)

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 近赤外光を吸収する有機分子集合体の発見
  2. ガスマン インドール合成 Gassman Indole Synthesis
  3. シクロペンタジエニル錯体の合成に一筋の光か?
  4. 有機合成化学協会誌2019年6月号:不斉ヘテロDiels-Alder反応・合金ナノ粒子触媒・グラフェンナノリボン・触媒的光延反応・フェイズ・バニシング
  5. 製薬、3強時代に 「第一三共」きょう発足
  6. 【2021年卒業予定 修士1年生対象】企業での研究開発を知る講座
  7. クラリベイト・アナリティクスが「引用栄誉賞2018」を発表
  8. オープンアクセス論文が半数突破か
  9. 日本化学会、論文無料公開へ新方式
  10. 向山酸化 Mukaiyama Oxidation

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

第51回―「超分子化学で生物学と材料科学の境界を切り拓く」Carsten Schmuck教授

第51回の海外化学者インタビューは、カルステン・シュムック教授です。ヴュルツブルク大学の有機化学研究…

乾燥剤の種類と合成化学での利用法

今回は溶液や化合物の乾燥と乾燥剤などについて話をしようかと思います。書いてみてかなり基本的な話になり…

第18回次世代を担う有機化学シンポジウム

今回の次世代シンポは一味違います!一般講演の優秀発表賞と優秀ディスカッション賞があるのはこれまで…

“秒”で分析 をあたりまえに―利便性が高まるSFC

分析化学に携わったことのある方は、「超臨界流体クロマトグラフィー」、略して「SFC」のことをご存知な…

第50回―「糖やキラル分子の超分子化学センサーを創り出す」Tony James教授

第50回の海外化学者インタビューは、トニー・ジェームズ教授です。英国バース大学の化学科で超分子化学の…

光/熱で酸化特性のオン/オフ制御が可能な分子スイッチの創出に成功

第244回のスポットライトリサーチは、北海道大学大学院総合化学院・林 裕貴さんにお願いしました。…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP