Японские исследователи разработали супрамолекулярную полимерную систему, способную изменять свою архитектуру в зависимости от интенсивности светового воздействия. Этот подход позволяет материалу формировать одномерные, двумерные или трехмерные структуры, демонстрируя свойства, ранее характерные только для живых организмов. В основе разработки лежит специально синтезированная молекула, объединяющая светочувствительный азобензол с ядром мероцианина на основе барбитуровой кислоты. Изначально молекулы самостоятельно формируют спиральные одномерные нановолокна, которые со временем преобразуются в более стабильные двумерные нанолисты.
Ключевой особенностью системы является ее реакция на ультрафиолетовое излучение различной интенсивности. При воздействии мощного УФ-света наблюдается обратное превращение двумерных структур в одномерные нановолокна. Высокоскоростная атомно-силовая микроскопия зафиксировала, что этот процесс запускается фотоизомеризацией азобензола, которая разрушает водородные связи, удерживающие нанолисты. Интересно, что преобразование происходит преимущественно вдоль тех граней нанокристаллов, которые получают наибольшее световое воздействие.
При слабом ультрафиолетовом излучении система демонстрирует иное поведение: мелкие нанолисты растворяются, в то время как более крупные структуры начинают вертикальный рост, формируя сложные трехмерные нанокристаллы. Этот процесс включает перераспределение материала с образованием эпитаксиальных структур. Данная супрамолекулярная система открывает перспективы для создания функциональных материалов, способных адаптироваться к изменениям окружающей среды подобно биологическим объектам.
А этот материал в 3 раза превосходит кевлар по прочности.