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J-GLOBAL ID：202202259706176028   整理番号：22A1159920

刺激応答性結晶スマート材料:合理的設計と製造から応用まで【JST・京大機械翻訳】

Stimuli-Responsive Crystalline Smart Materials: From Rational Design and Fabrication to Applications

著者 (3件)： Yan Dong (State Key Laboratory of Medicinal Chemical Biology, College of Chemistry, Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry, Ministry of Education, Renewable Energy Conversion and Storage Center, Frontiers Science Center for New Organic Matter, Nankai University, China) ,  Wang Zhifang (State Key Laboratory of Medicinal Chemical Biology, College of Chemistry, Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry, Ministry of Education, Renewable Energy Conversion and Storage Center, Frontiers Science Center for New Organic Matter, Nankai University, China) ,  Zhang Zhenjie (State Key Laboratory of Medicinal Chemical Biology, College of Chemistry, Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry, Ministry of Education, Renewable Energy Conversion and Storage Center, Frontiers Science Center for New Organic Matter, Nankai University, China)
資料名： Accounts of Chemical Research  (Accounts of Chemical Research)
巻： 55  号： 7  ページ： 1047-1058  発行年： 2022年 
JST資料番号： B0966A  ISSN： 0001-4842  CODEN： ACHRE4  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 機械的応力,熱,光,ガス,電気,およびpHのような外部刺激の下で可逆的化学/物理的変化を受けることができる刺激応答性スマート材料は,現在,センサ,アクチュエータ,オプトエレクトロニックデバイス,情報蓄積,医療応用,その他の分野でますます注目を集めている。現在のスマート材料は,主にポリマー,炭素材料,結晶液体,およびヒドロゲルに濃縮され,構造秩序(すなわち,応答グループ/モイティー)は,比較的低い応答速度,エネルギー変換非効率,および不明瞭な構造-特性関係のような欠陥を必然的に導入する。その結果,明確な規則的分子配列を有する結晶性材料は,改善された刺激応答性性能を有する新しいスマート材料を作製する新しい機会を提供する。結晶材料は骨格材料(例えば,金属-有機骨格,MOF;共有結合有機フレームワーク,COF)および分子結晶(例えば有機分子および分子ケージ)を含み,それは非晶質材料と比較してスマート材料として明らかな利点を有する。例えば,応答グループ/モイティーは,結晶材料の骨格に均一にインストールされ,規則正しい分子配列を形成し,外部刺激信号と応答サイト間のエネルギー移動をはるかに速くかつ効率的に行う。それ以外に,明確な構造は,in situスペクトルと単結晶/粉末X線回折のような様々な技術とハイテク装置による分子レベルでの構造変換のin situ特性化を促進し,従って,刺激応答挙動と構造-特性関係の背後にある機構の調査と理解に役立つ。それにもかかわらず,結晶スマート材料(CSMs)にはいくつかの未解決の課題が残っており,実用化のためのスマート材料システムの製作を妨げている。例えば,材料の結晶性が増加するにつれて,それらの加工性と機械的性質は,通常減少し,それらの実用化を回避できない。さらに,結晶スマート材料はマイクロ/ナノサイズ粉末として存在し,それはマクロスケールに刺激応答性を作るのが難しい。したがって,材料の結晶性と加工性をバランスさせ,マクロスケールのスマート材料システムを確立することを可能にする開発戦略は,実用化のために非常に重要である。このアカウントでは,(i)分子結晶と骨格材料を含む新しい刺激応答性結晶スマート材料の合理的な設計と作製,および,それらの応答機構と構造-特性関係の徹底的な研究,および(ii)結晶材料のための加工性と機械的性質を改善し,実用化のためのマクロスケールスマートシステムを確立するための,それらの応答メカニズムと構造-特性関係の徹底的な調査,および(ii)化学/物理的改質戦略の作成を含む,著者らのグループによって達成された最近の研究進展について,主に要約する。全体として,このアカウントは,刺激応答性結晶スマート材料の最先端の進歩をまとめ,分野における既存の課題と将来の開発方向を指摘する。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *応答 ,  重合体 ,  単結晶 ,  分子 ,  分子結晶 ,  粉体 ,  配列 ,  結晶度 ,  スペクトル ,  エネルギー変換 ,  炭素材 ,  共有結合 ,  ヒドロゲル
準シソーラス用語： 分子配列 ,  *刺激応答 ,  光電子デバイス , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 医用素材  (GA05040H) ,  高分子固体の構造と形態学  (CG02022M)

タイトルに関連する用語 (5件)： 刺激応答性 ,  結晶 ,  スマート材料 ,  設計 ,  応用