Photoinduced Reversible Phase Transition of Azobenzene-Containing Polydiacetylene Crystals

이 연구에서는 azobenzene기를 포함하는 supramolecular polydiacetylene (PDA) 결정이 UV 조사에 의해 가역적인 blue-to-red 색 변화 및 결정 파열(crystal tearing)을 동반하는 상전이 현상을 보인다는 것을 밝혔다. 특히 HDDA-azo라는 diacetylene 모노머를 광중합하여 얻은 PDA 결정에서, azobenzene의 trans-to-cis photoisomerization이 일어나면서 정렬된 PDA 구조가 일시적으로 붕괴되고, 이에 따라 색 변화와 기계적인 뒤틀림이 발생한다. 빛을 제거하면 cis-to-trans 역이성질화가 일어나면서 결정 구조와 색이 원래대로 복원된다. 제어 실험을 통해, 이와 같은 reversible 상전이와 결정 파열 현상에는 azobenzene기, hydrogen bonding이 가능한 amide기, 그리고 중합 가능한 diacetylene unit이 모두 필수적임을 확인하였다. 이 결과는 고체 상태에서의 광기계적 거동과 광유도 상전이 연구에 있어 중요한 예시가 될 수 있다.