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新聞網(wǎng)訊 近日，化學(xué)化工學(xué)院王國明教授團(tuán)隊(duì)在光機(jī)械響應(yīng)晶體領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展，研究成果以“Combining Simple Deformations to Elicit Complex Motions and Directed Swimming of Smart Organic Crystals with Controllable Thickness”為題發(fā)表在國際頂級期刊Angewandte Chemie上(Angew. Chem. Int. Ed.2024, e202416950.)。我校為第一完成與通訊作者單位，王國明教授、喻琪副教授和紐約大學(xué)Pance Naumov教授為共同通訊作者。第一作者為我校2022級在讀碩士研究生朱曉佟。該工作得到了國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

刺激響應(yīng)晶體作為一類新型智能材料，在諸如光、熱、機(jī)械力等外界刺激下能夠發(fā)生顯著的理化性質(zhì)變化。其中，光機(jī)械響應(yīng)晶體具備將光能直接轉(zhuǎn)化為多種機(jī)械形變與運(yùn)動的能力，并在軟體機(jī)器人、致動器及仿生運(yùn)動等領(lǐng)域具有重要的潛力應(yīng)用。然而，該研究領(lǐng)域依然面臨調(diào)控結(jié)晶過程困難、晶體生長尺寸對材料形變影響機(jī)制不清晰，以及響應(yīng)過程如何保持結(jié)構(gòu)完整性等諸多關(guān)鍵科學(xué)問題。本研究團(tuán)工作利用水輔助沉淀法，室溫下制備出厚度可控的蒽衍生物晶體，在光照條件下通過[4+4]環(huán)加成反應(yīng)誘發(fā)晶體彎曲和分裂的光機(jī)械響應(yīng)行為，賦予了材料連續(xù)向光、背光彎曲、撕裂成晶體纖維等特性，并對其運(yùn)動的幅度、方向和類型進(jìn)行精確控制，初步探索了光機(jī)械響應(yīng)晶體在模擬類人運(yùn)動微型機(jī)器人方面的應(yīng)用等。

近年來，該研究團(tuán)隊(duì)一直聚焦新型光刺激響應(yīng)功能晶體的前沿基礎(chǔ)與應(yīng)用研究，已在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Nat. Commun.、Chem. Soc. Rev.等國際知名刊物發(fā)表論文60余篇。