p Polímeros que exibem suas funções à luz têm sido estudados por algumas décadas porque permitem a miniaturização de dispositivos, economia de energia, e controle de sinal preciso. Polímeros baseados em azobenzeno, diarileteno, etc são os pioneiros, e muitos exemplos de motores movidos a luz e músculos artificiais foram relatados. Por outro lado, ácido cinâmico, que é um constituinte da lignina na madeira natural, também exibem a função por raios ultravioleta (UV), de modo que foi aplicado a polímeros. O mecanismo de deformação desses polímeros à base de cinamato não foi esclarecido porque as duas reações de isomerização cis-trans de ligação dupla e cicloadição [2 + 2] ocorrem quase simultaneamente. Como o mecanismo não foi esclarecido, seu uso como material fotodeformável não tem recebido tanta atenção quanto o azobenzeno e o diarileteno mencionados acima. p Para resolver esses problemas, uma equipe de pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão (JAIST) está investigando o mecanismo de fotoblexão de filmes de polinameta de base biológica. Seu último estudo, publicado em Materiais e interfaces aplicados ACS , foi liderado pelo professor Tatsuo Kaneko e o professor assistente Kenji Takada também envolveu o professor Hideyuki Murata, Professor Associado Kosuke Okeyoshi, e o Professor Assistente de Pesquisa Amit Kumar.

p Neste estudo, poliésteres foram sintetizados a partir de cumaratos nos quais grupos hidroxila foram substituídos nos aromáticos do cinamato. Entre eles, aqueles que mostraram fotodeformabilidade foram poli (ácido 3-hidroxicinâmico) (P3HCA) e poli (3, Ácido 4-dihidroxicinâmico) (PdHCA). Embora ambos os filmes tivessem uma unidade cinnamate, P3HCA mostrou deformação convexa em relação a uma fonte de UV, e PdHCA mostrou deformação côncava, respectivamente. Essas diferenças foram analisadas por várias análises espectrais. Primeiro, quando o tempo de vida da fluorescência foi medido, verificou-se que existem dois estados excitados em P3HCA. Próximo, por medição espectroscópica infravermelha (IR) resolvida no tempo, a absorção da dupla ligação da unidade cinamato foi traçada a partir da mudança no espectro de IV durante a irradiação UV.

p No caso do P3HCA, foi confirmado que a absorção da ligação cis-formada -CH =CH- foi aumentada com o aumento do tempo de irradiação UV. Por outro lado, em PdHCA, nenhuma alteração na absorção de cis-formado -CH =CH- foi confirmada. Para provar essas fotoexpansões, foi conduzido um experimento no qual um filme P3HCA foi coberto com uma fotomáscara e os raios ultravioleta foram irradiados de cima. Quando o filme autônomo foi irradiado com UV através de uma fotomáscara, a superfície não irradiada também apresentou uma deformação. Portanto, quando um experimento de irradiação foi conduzido com o filme P3HCA revestido no substrato de vidro, não houve deformação da superfície, lado oposto, não irradiado com UV, e nenhuma deformação da parte coberta com a fotomáscara foi observada. Dos resultados acima, verificou-se que P3HCA exibe deformação convexa por expansão em relação ao UV devido à isomerização cis.

p Não há outro exemplo que seja de base biológica e possa controlar a deformação em relação à luz ultravioleta. Além disso, elucidando o mecanismo de deformação dos policinamatos por meio desta pesquisa, controle preciso de fotodeformabilidade com base em um design de polímero denso pode ser esperado. O fato de que a fotodeformabilidade difere dependendo da forma da molécula, como explica o Prof. Kaneko:"embora sejam os mesmos constituintes, os comportamentos de deformação eram diferentes. Esses resultados apóiam fortemente a correlação entre a estrutura e as propriedades físicas dos polímeros à base de cinamato, e este estudo se torna a boa perspectiva dos polímeros de base biológica e fotorresposta. "Além disso, pode-se esperar que contribua enormemente para o desenvolvimento de novos materiais baseados no design molecular.

p Um maior progresso no policinamato de base biológica como materiais fotodeformáveis ​​nos aproximará de um atuador mais precisamente controlável e de uma sociedade sustentável.