Light-Driven Expansion of Spiropyran Hydrogels

化学 螺吡喃 光电开关 汞菁 自愈水凝胶 光致变色 共价键 化学工程 光化学 纳米技术 高分子化学 有机化学 材料科学 工程类
作者
Chuang Li,Aysenur Iscen,Liam C. Palmer,George C. Schatz,Samuel I. Stupp
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:142 (18): 8447-8453 被引量:336
标识
DOI:10.1021/jacs.0c02201
摘要

The incorporation of molecular switches in organic structures is of great interest in the chemical design of stimuli-responsive materials that mimic the complex functions of living systems. Merocyanine dyes that convert to spiropyran moieties upon exposure to visible light have been extensively studied as they can be incorporated in hydrated covalent networks that will expel water when this conversion occurs and induce a volumetric shrinkage. We report here on a sulfonate-based water-soluble photoswitch that, in contrast to the well-known systems, triggers a volumetric expansion in hydrogels upon exposure to photons. Contraction is in turn observed under dark conditions in a highly reversible manner. The novel behavior of the photoswitch incorporated in the covalent network was predicted by coarse-grained simulations of the system's chemical structure. Using pH control and polymeric structures that differ in lower critical solution temperature, we were able to develop hydrogels with highly tunable volumetric expansion. The novel molecular function of the systems developed here led to materials with the negative phototaxis observed in plants and could expand the potential use of hydrogels as sensors, soft robots, and actuators.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
努力的y发布了新的文献求助10
刚刚
乐乐笑语的应助被猪猪采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
科研通AI6.4的应助被ll采纳,获得10
2秒前
舒适的觅云完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
塔木完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
梧辞松发布了新的文献求助10
3秒前
ccccccccccccc234完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
4秒前
cc完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
飘逸衣发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
欢喜臻完成签到,获得积分10
6秒前
星辰大海的应助被威武的晓丝采纳,获得10
6秒前
平常溪流完成签到,获得积分10
6秒前
ww发布了新的文献求助10
7秒前
善良安荷发布了新的文献求助10
7秒前
学术雷锋的应助被纪忆寒采纳,获得10
7秒前
123发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
舒心晓兰完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2的应助被与闲采纳,获得10
8秒前
谪仙发布了新的文献求助10
8秒前
mkbk发布了新的文献求助10
9秒前
香菜牛肉面完成签到 ,获得积分10
9秒前
曲山兰发布了新的文献求助30
9秒前
塔木发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
领导范儿的应助被遛遛采纳,获得10
10秒前
molihuakai的应助被芙蓉采纳,获得10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8081563
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9497307
关于积分的说明 21400496
捐赠科研通 7649633
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401603
关于科研通互助平台的介绍 2530674
邀请新用户注册赠送积分活动 2440278