Il film plastico contenente azobenzene è un materiale particolare:la sua superficie può cambiare forma se esposta alla luce, rendendolo un componente prezioso nelle moderne tecnologie/dispositivi come schermi TV e celle solari. Gli scienziati ora mostrano che solo un sottile, lo strato superiore del film plastico contenente azobenzene dipendente dalla luce deve essere sensibile alla luce, piuttosto che l'intero film, aprendo nuove strade per ridurre potenzialmente i costi di produzione e rivoluzionarne l'utilizzo.

Finora, era stato ampiamente accettato che la natura sensibile alla luce di questo materiale si estendesse per tutto il film, ma gli scienziati non capivano cosa stesse causando il movimento mutaforma. Un gruppo di scienziati guidati dal Dr. Takahiro Seki dell'Università di Nagoya, Giappone, deciso di capire esattamente come questo accade; hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Rapporti scientifici .

Citano come ispirazione un fenomeno ben studiato chiamato Marangoni flow:a causa di questo fenomeno, differenze di tensione superficiale (la proprietà per cui le particelle nello strato più esterno dei liquidi sono sempre attratte verso l'interno, creando un confine per il liquido) causano molti molli, pellicole di plastica per muoversi secondo uno schema particolare. L'esempio più famoso di questo fenomeno è la formazione di "gambe da vino" o goccioline di liquido che evaporano e striano le superfici dei bicchieri da vino.

Hanno deciso di testare se la luce ultravioletta ha innescato cambiamenti nella tensione superficiale del film plastico azobenzene, e se questi cambiamenti hanno portato al movimento del film. Hanno scelto di coprire prima la pellicola di azobenzene con uno strato superiore molto sottile che fosse sensibile alla luce, quindi esposto questo film ai raggi UV. Prossimo, hanno fatto lo stesso con la pellicola che era ricoperta da uno strato superiore che non rispondeva alla luce. Alla loro eccitazione, gli scienziati hanno scoperto cambiamenti strutturali superficiali nel film con uno strato superiore sensibile alla luce, ma non nel film con uno strato superiore insensibile alla luce. "Questa è la prima volta che qualcuno ha dimostrato che è necessaria solo la reattività alla luce di uno strato di livello nanometrico molto sottile affinché il film contenente azobenzene alteri la sua morfologia superficiale sotto i raggi UV, " ha detto il dottor Seki.

Un'osservazione importante di questo studio è che il movimento del materiale non dipende dalla polarizzazione della luce, o la direzione in cui viaggiano le onde luminose. Se fosse, ciò suggerirebbe che c'è un'altra forza a livello molecolare che influenza l'intero film. Anziché, Il Dr. Seki conclude che sono probabilmente i cambiamenti nella struttura chimica in superficie indotti dalla radiazione UV che cambia la tensione superficiale, inducendo il movimento alla parte superiore del film.

Descrivendo le più ampie ramificazioni dei loro risultati, Il dottor Seki dice, "Siamo solo al culmine dello sviluppo di questa scoperta su scala industriale, ma puoi immaginare come il bisogno di una piccolissima quantità di materiale fotosensibile possa ridurre i costi. Molti dispositivi ottici come fotocopiatrici, stampanti, e i monitor dipendono dal cambiamento di superficie basato sulla luce nel film polimerico azobenzene. Sulla base dei nostri risultati, il film di azobenzene può anche fungere da attuatore (quella parte in un dispositivo che muove altre parti) nei nanomacchinari".

Queste proprietà appena scoperte hanno vaste implicazioni, dal miglioramento dell'economia di produzione e dall'abbassamento dei prezzi dei materiali, per far progredire il campo stesso delle nanotecnologie.