Материал 4-DBpFO, случайно обнаруженный химиками из Университета Неймегена, способен многократно изменять свою форму без разрушения. Его можно будет использовать в искусственных мышцах, насосах или в качестве переключателя. Статья об исследовании опубликована в журнале Nature Communications.

В научной сфере существует большая потребность в «наномашинах» из органических материалов, которые можно использовать, например, в качестве насосов для перекачивания жидкости в «лабораториях на чипе» (LOC). На основе LOC можно создать устройство, которое позволяет диабетикам измерять уровень сахара в крови, и «нанотаблетки», которые измеряют функции организма. Но есть одна проблема: сегодняшние органические кристаллы разрушаются из-за многократного изменения своей формы под действием температуры.

Материал, который обнаружили исследователи, не ломается при повторном изменении формы, потому что молекулы скользят друг по другу.

«Открытие таких свойств в этом материале было на самом деле удачей, — говорит Юйлун Дуань, кандидат наук и первый автор публикации. — Мы в основном изучали эти материалы на предмет их интересных оптических свойств, но когда мы изменили температуру под микроскопом, внезапно выделился кристалл».

Исследователи проверили его свойства, сбросив на кристалл стеклянный шарик. 4-DBpFO выдержал силу, в десять тысяч раз большую его веса. При температуре около 180 °C кристаллы материала оказались способны значительно менять свою форму, не разрушаясь при этом.

Чтобы в дальнейшем материал имел практическое применение, исследователи хотят изучить, как обнаруженный эффект можно перенести на более низкие температуры посредством изменений в молекулярной структуре. Они также хотят исследовать возможность изменения формы материала с помощью коротких световых импульсов, чтобы его можно было нагревать и охлаждать контролируемым образом.