Azobenzeenbevattende plastic film is een eigenaardig materiaal:het oppervlak kan van vorm veranderen bij blootstelling aan licht, waardoor het een waardevol onderdeel is van moderne technologieën/apparaten zoals tv-schermen en zonnecellen. Wetenschappers tonen nu aan dat slechts een dunne, bovenste laag van de lichtafhankelijke azobenzeenbevattende plastic film moet lichtgevoelig zijn, in plaats van de hele film, nieuwe manieren openen om de productiekosten mogelijk te verlagen en het gebruik ervan radicaal te veranderen.

Tot dusver, het was algemeen aanvaard dat de lichtgevoelige aard van dit materiaal zich door de hele film uitstrekt, maar wetenschappers begrepen niet wat de vormveranderende beweging veroorzaakte. Een groep wetenschappers onder leiding van Dr. Takahiro Seki van de Universiteit van Nagoya, Japan, uiteengezet om erachter te komen hoe dit precies gebeurt; ze hebben hun bevindingen gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten .

Ze noemen een goed bestudeerd fenomeen genaamd Marangoni Flow als hun inspiratie:dankzij dit fenomeen, verschillen in oppervlaktespanning (de eigenschap waarmee de deeltjes in de buitenste vloeistoflaag altijd naar binnen worden aangetrokken, het creëren van een grens voor de vloeistof) veroorzaken veel zachte, plastic films om in een eigenaardig patroon te bewegen. Het bekendste voorbeeld van dit fenomeen is de vorming van "wijnbenen" of druppeltjes vloeistof die verdampen en strepen langs de oppervlakken van wijnglazen.

Ze besloten te testen of ultraviolet licht veranderingen in de oppervlaktespanning van azobenzeen plastic film veroorzaakte, en of die veranderingen ertoe hebben geleid dat de film in beweging is gekomen. Ze kozen ervoor om azobenzeenfilm eerst te bedekken met een zeer dunne toplaag die lichtgevoelig was, vervolgens deze film blootgesteld aan UV-straling. Volgende, hetzelfde deden ze met film die was bedekt met een toplaag die niet op licht reageerde. Tot hun opwinding, de wetenschappers vonden structurele oppervlakteveranderingen in de film met een lichtgevoelige toplaag, maar niet in de film met een lichtongevoelige toplaag. "Dit is de eerste keer dat iemand heeft aangetoond dat alleen de lichtgevoeligheid van een zeer dunne laag op nanometerniveau nodig is voor een azobenzeenbevattende film om zijn oppervlaktemorfologie onder UV te veranderen, " zei dr. Seki.

Een belangrijke observatie van deze studie is dat de beweging van het materiaal niet afhankelijk is van lichtpolarisatie, of de richting waarin lichtgolven reizen. Als het was, dat zou suggereren dat er een andere kracht op moleculair niveau is die de hele film beïnvloedt. In plaats daarvan, Dr. Seki concludeert dat het waarschijnlijk de veranderingen in de chemische structuur aan het oppervlak zijn die worden veroorzaakt door de UV-straling die de oppervlaktespanning veranderen, het induceren van beweging naar de bovenkant van de film.

een beschrijving van de bredere vertakkingen van hun resultaten, Dr. Seki zegt, "We staan ​​nog maar aan de vooravond van de ontwikkeling van deze ontdekking op industriële schaal, maar u kunt zich voorstellen hoe u met slechts een zeer kleine hoeveelheid lichtgevoelig materiaal de kosten kunt verlagen. Veel optische apparaten zoals kopieerapparaten, printers, en monitoren zijn afhankelijk van de op licht gebaseerde oppervlakteverandering in azobenzeenpolymeerfilm. Op basis van onze bevindingen, azobenzeenfilm kan ook fungeren als een actuator (dat deel in een apparaat dat andere delen beweegt) in nanomachines."

Deze nieuw ontdekte eigenschappen hebben enorme implicaties, van het verbeteren van de productie-economie en het verlagen van de materiaalprijzen, om het gebied van nanotechnologie zelf vooruit te helpen.