新发现一种奇怪的晶体：暴露于光线时会融化和变色

一支来自日本大阪大学的化学家团队发现了一种晶体的罕见特性。当这种固态有机材料暴露在冷冷的紫外光下时，它会变成液体。

更有趣的是，这种晶体在融化过程中发生了有趣的发光变化，这些变化指向了晶体在分子水平上的结构变化。虽然不寻常，但这并不是发生所谓的光致晶体-液体转变(PCLT)的第一种物质。但是，能够用光来研究这种转变可能会帮助科学家更好地理解它，从而为光子学、电子学和药物输送等领域开辟一系列潜在的用途。

“这是我们所知道的第一种有机晶体，在晶体融化过程中表现出发光演化，显示出强度和颜色的变化，从绿色到黄色。”化学家小仓真说。

这种材料是一种称为异芳香二酮的有机化合物，团队将其命名为“SO”，因为它的两个环中含有硫和氧。当初次暴露于紫外光时，SO晶体化合物发出淡淡的绿光。然而，随着暴露时间的延长，它发出黄光并缓慢融化。根据对状态之间边界锐度的观察，可以清楚地看出加热不是导致转变的原因。

通过理论计算和各种研究技术(包括X射线分析和热力学性质分析)，以及来自以前研究的数据，团队确定了二酮SO实际上是从一种分子形式(“斜”)转变为另一种分子形式(“平面”)。

通过对其他类似晶体化合物的进一步观察，其中一些没有融化或者融化但没有改变颜色，告诉了研究人员关于这些晶体从固态转变为液态时发生的分子变化的一些情况。

“我们发现，发光变化是由晶体松弛和构象变化之前的顺序过程引起的。”大阪大学的化学家谷洋介说。

反过来看，这表明了这些材料中存在着某种特殊的分子排列，使得它们在暴露于某些类型的光这种转变可能是可逆的，也就是说，当光照停止时，液体可能会重新结晶。

“我们的结果表明，这种有机晶体-液体转变是一种新型的光致相变，它与光致发光和分子构象变化密切相关，”小仓说。“我们希望这项研究能够为开发新型光控制材料提供新的视角。”

该研究发表在《自然通讯》杂志上。

https://www.sciencealert.com/strange-crystal-melts-and-changes-color-when-exposed-to-light

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