Creation of Inorganic-Organic Hybrid Photomechanical Crystals

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22237
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 36:Inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, and related fields
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: Shimojima Atsushi 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: シロキサン / フォトメカニカル材料 / 無機-有機ハイブリッド

Outline of Final Research Achievements

In this study, a new class of inorganic-organic hybrid photomechanical materials consisting of siloxane compounds and photoresponsive organic compounds was synthesized. Diarylethene or azobenzene derivatives were attached to one corner of a cage-type siloxane compound with a cube shaped Si-O-Si framework via a Si-C bond. The resulting compounds formed molecular crystals with a needle-like morphology and exhibited reversible bending behaviors upon ultraviolet and visible light irradiation.

Free Research Field

無機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

フォトメカニカル材料は、光刺激により可逆的に形状が変化する材料であり、センサーやアクチュエーターなど幅広い応用が期待されている。可逆的に光異性化するジアリールエテンやアゾベンゼン等の有機化合物を用いて様々なフォトメカニカル有機材料が合成されてきた。本研究では、これらの有機化合物とカゴ型シロキサンを分子レベルで複合化することで、新しい無機-有機ハイブリッド型のフォトメカニカル材料の創出に成功した。これにより、機械的性質の幅広い制御や熱的・化学的安定性の向上などが期待できる。