中科院福建物质结构研究所光致形变晶体材料研究取得进展

能量输入诱导做功是一个广泛研究的重要科学问题。面对日益严重的环境污染，如何有效利用可再生能源来实现能量到功的转化激发了科学家对新兴能量转换材料研究的兴趣。光诱导形变材料由于具有远程、快速以及空间可探测的特点，能有效地将光能转化为机械能，从而在光做功领域具有重要的潜在应用。目前为止，虽有为数不多的具有这类形变的晶体材料被报道，但是它们的形变尺寸还都停留在纳米以及微米级别，这样小的晶体尺寸极大地限制了其实际应用。

中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室张杰研究员领导的课题组在国家自然科学基金项目的支持下，巧妙借助cation-PI相互作用，实现了对晶态吡啶鎓盐衍生物结构堆积的有效控制。通过引入具有光活性的烯烃双键基团，利用其[2+2]环加成作用实现了晶体在光照下显著的可控形变，同时这一过程伴随着从无到有的可视荧光转变。值得注意的是，这是目前报道的尺寸最大的具有光机械效应的单晶，其尺寸已经达到厘米级。该研究成果被德国《应用化学》(Angew Chem Int Ed，2013，52:6 653－6 657)接受发表，这一重要发现为今后设计开发具有实际应用价值的宏观光机械效应晶体材料奠定了坚实基础。

最近该课题组围绕具有光电化学活性的吡啶鎓基多功能分子组装体的设计合成及性能开展了系统的研究工作，实现了多类功能分子组装体的构筑及其性能的调控，相关结果发表在Chem Commun，2013，49:1 624;J Mater Chem C，2013，1:744;Chem Commun，2012，48:10 422;Chem Eur J，2012，18:1 924;J Mater Chem，2012，22:12 212上，进一步研究正在开展中。