具有持久形状记忆和可编程重新配置的响应光的块共聚物颗粒
Jinwoo Kim1, Jochen Kammerer2,3, Linh Duy Thai2,3,4
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon, Republic of Korea.
新的响应光的聚合物颗粒作为结构记忆元件. 这些块共聚合物 (BCP) 颗粒可逆地在三个不同的形状和颜色之间切换,保留数据超过30天.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 响应光的材料提供了对材料属性的动态控制.
- 块共聚合物 (BCP) 颗粒是先进材料的多功能构建块.
- 开发稳定的多状态内存系统对于数据存储至关重要.
研究的目的:
- 为多层结构记忆设计响应光的BCP粒子.
- 为了实现可逆的,光编程的形状转换,具有长期稳定性.
- 为了实现存储信息的实时视觉读取.
主要方法:
- 将水光开关纳入聚乙烯-块-聚乙烯 (PS-b-P2VP) 颗粒.
- 双波长辐射 (410nm和365nm) 诱导可逆的 (E) / (Z) 异构.
- 使用显微镜和表征技术分析形态变化.
- 通过弗斯特尔共振能量转移 (FRET) 集成光染料用于光学读取.
主要成果:
- PS-b-P2VP粒子表现出三种不同的光可编程形态:状圆体,网状片和表面包裹的圆盘.
- 形态在多个周期内可逆地切换,没有疲劳.
- 编程状态在30多天内保持转移稳定,保持其形态的97%以上.
- 用域选择性光染料和FRET调制实现了编码状态的颜色编码读取.
结论:
- 开发了一个新的BCP粒子系统,作为一个稳定的,多层次的结构性记忆元件.
- 证明了对数据编码的粒子形态的光诱导,可逆控制.
- 启用存储信息的直接光学读取,为先进的光学数据存储解决方案铺平了道路.
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