بينما تذوب العديد من المواد عند تسخينها، اكتشف الباحثون في اليابان مؤخرًا مادة جديدة تذوب بفعل الضوء فوق البنفسجي بدلاً من الحرارة. ومن المدهش ان تظهر هذه المادة تغيرات في الخواصه اللامعة لها أثناء الذوبان. تعد هذه المادة أول مادة بلورية عضوية تظهر تغيرات في اللون وشدة اللمعان بفعل الذوبان تحت تاثير الضوء فوق البنفسجي.
أفاد باحثو جامعة أوساكا بانتقال هذه الظاهرة إلى السوائل المسماة "مركبات البلورات المستجيبة للضوء المتباينة الحلقية" في Chemical Science في 20 أبريل. يتسبب تشعيع الضوء في ذوبان البلورات في هذه المواد، وهذه الظاهرة تسمى "تحول البلورة إلى سائل بواسطة الضوء المستجيب للتحفيز الضوئي" (PCLT).
يمكن أن تغير هذه الظاهرة خصائص المادة بشكل جذري وتجعل مجموعة واسعة من التطبيقات ممكنة، مثل اللصقات المستجيبة للضوء والقابلة للعكس التي يمكن التحكم بها بواسطة الضوء. لقد تم عرض هذه الخاصية على عدد قليل من المواد التي تذوب بالبلورة؛ ولذلك، فإن اكتشاف فئة جديدة من مواد PCLT يعد خطوة هامة نحو الأمام في هذا المجال.
عند توصيفهم لفئة PCLT الجديدة التي اكتشفوها حديثًا، وجد الباحثون أن أحد أعضاء هذه الفئة، SO diketone، يظهر تغيرات في اللمعان أثناء عملية الذوبان المحفزة بالتشعيع. يقول ماو كومورا، المؤلف الرئيسي: "هذه هي أول بلورة عضوية نعرفها تظهر تطورًا لامعًا أثناء ذوبان البلورة.
ان التغير في تلألؤ المادة، أي التغيرات في كيفية امتصاص المادة وإطلاقها للضوء، إلى أن SO كانت تخضع لتغيرات على مستوى الجزيئات خلال عملية PCLT. استنادًا إلى البحوث السابقة حول الجزيئات اللامعة، أدرك الفريق البحثي أنه يمكنهم استكشاف هذه التغيرات على مستوى الجزيئات التي تكمن وراء PCLT لفهم الظاهرة المتعلقة بذوبان البلورة بشكل أفضل.
يشرح الكاتب الرئيسي يوسوكي تاني: "اكتشفنا أن التغيرات في اللمعان تنشأ من عمليات تسلسلية لتخفيف البلورة وتغيرات في التشكيل قبل الذوبان. هذه الدلائل المرئية على خطوات عملية PCLT مكنتنا من تطوير الفهم الحالي لذوبان البلورة على المستوى الجزيئي."
من خلال تطبيق تحليل أشعة الأشعة السينية للبلورة الفردية وتحليل الخواص الحرارية والحسابات النظرية لاستكشاف الآليات التي تحكم سلوك هذه المادة الجديدة PCLT، أظهر الباحثون أن الطبقة المرتبة في البلورة هي عامل رئيسي لـ PCLT في هذه الفئة من المواد. يوفر اكتشاف هذه المادة الجديدة ذات الظاهرة PCLT، جنبًا إلى جنب مع توصيفها، رؤى أساسية في آلية ذوبان البلورة وسيمكن من فرص أكبر لتصميم مواد PCLT بتنوع تطبيقاتها، بما في ذلك صناعة النقش الضوئي، وتخزين الطاقة الحرارية، والالتصاق الذي يتم تحفيزه بالضوء.