Фотографииwitch - Photoswitch

Фотографииwitch, или фотоэлектрический выключатель, представляет собой датчик который обнаруживает присутствие свет или изменение его интенсивности. Фотопереключатели - это один из видов молекулярные машины, класс молекул, которые могут переключаться между, по крайней мере, двумя различными термодинамически стабильными формами при приложении внешнего стимула. Разработка таких устройств имеет решающее значение в рамках нанотехнологий;[1] В настоящее время фотопереключатели применяются в самых разных областях, от научных приложений до таймеров для освещения жилых помещений. Органические соединения используются в качестве фотопереключателей, и популярным примером этого является азобензол.

Химия

Фотопереключаемая молекула - это химическое вещество, которое некоторым образом чувствительно к свету, например способен включать клетки сетчатки при воздействии света.[2][3] Некоторые примеры включают AAQ, DENAQ, фототрексат, фотохромные соединения, азобензолы, спиропираны, дневники, фульгиды, переполненный алкены. Например, азосоединения могут изомеризоваться, поглощая свет определенной длины волны. Этот фотоизомеризация преобразует азогруппу из транс к СНГ форма. Новые фотопереключатели, несущие азо, представлены в виде молекулярных петель.[4][5] которые могут быть использованы при проектировании молекулярных машин и оптических устройств.[6]

Приложения

А фотоэлектрический элемент подключен к цепи, которая измеряет, сколько электроэнергии производит элемент, и в соответствии с настройками минимума и максимума люкс уровень, схема решает и выдает результат.[7]

Фотопереключатели в последнее время также используются для создания трехмерной анимации и изображений.[8] В дисплее используется среда, состоящая из класса фотопереключателей (известных как спиродамина) и технологии цифровой обработки света (DLP) для генерации структурированного света в трех измерениях. Узоры ультрафиолетового и зеленого света направлены на раствор красителя, который инициирует фотоактивацию и, таким образом, создает «включенный» воксель. Устройство способно отображать минимальный размер вокселя 0,68 мм ^ 3, с разрешением 200 мкм и хорошей стабильностью в течение сотен циклов включения-выключения.

В области фотофармакология, фотопереключатели используются для контроля над деятельностью. Путем включения фотопереключателя к лекарствам создается лекарство с несколькими состояниями, каждое из которых имеет свои собственные биологическая активность. Для переключения между этими состояниями можно использовать свет, в результате чего лекарства могут дистанционно управлять активностью.[9]

Проблема

Проблема фотопереключателя, заключающаяся в том, что отражательная способность отражающего элемента может резко снизиться из-за образования росы и помутнения отражающей поверхности из-за изменения температуры окружающей среды. Роса на отражающей поверхности вызывает случайное отражение. Чтобы избежать помутнения отражающей поверхности, было предложено нанести кремний или подобное на поверхность отражающего элемента. Однако эта контрмера не может предотвратить конденсацию росы на нижней части отражающей поверхности. Таким образом, в уровне техники существует множество проблем.[10]

Рекомендации

  1. ^ Sinicropi, Adalgisa (апрель 2010 г.). «Биомиметические фотопереключатели» (PDF). Ла Чимика и Индустрия (на итальянском). Società Chimica Italiana (3): 102–109.
  2. ^ «Химические вещества заставляют слепых мышей мгновенно видеть - без инвазивной хирургии».
  3. ^ «Крамер Лаб». Получено 28 сентября 2014.
  4. ^ Казем-Ростами, Масуд; Моганян, Амирхоссейн (2017). «Производные основания Хюнлиха в виде светочувствительных петель в форме Λ». Границы органической химии. 4 (2): 224–228. Дои:10.1039 / C6QO00653A.
  5. ^ Нориканэ, Ясуо; Тамаоки, Нобуюки (июль 2004 г.). "Управляемый светом молекулярный шарнир: новая молекулярная машина, демонстрирующая фотоотклик, зависящий от интенсивности света, который использует транс-цис-изомеризацию азобензола". Органические буквы. 6 (15): 2595–2598. Дои:10.1021 / ol049082c. PMID  15255699.
  6. ^ Казем-Ростами, Масуд (5 декабря 2016 г.). «Дизайн и синтез Ʌ-образных фотопереключаемых соединений с использованием базового каркаса Трегера». Синтез. 49 (6): 1214–1222. Дои:10.1055 / с-0036-1588913.
  7. ^ PHOTOSWITCH Фотоэлектрические датчики
  8. ^ Patel, Shreya K .; Цао, Цзянь; Липперт, Александр Р. (11 июля 2017 г.). «Объемный трехмерный цифровой световой фотоактивируемый красочный дисплей». Nature Communications. 8 (1): 15239. Bibcode:2017НатКо ... 815239P. Дои:10.1038 / ncomms15239. ЧВК  5508202. PMID  28695887.
  9. ^ Velema, Willem A .; Шиманский, Виктор; Феринга, Бен Л. (4 февраля 2014 г.). «Фотофармакология: вне доказательства принципов» (PDF). Журнал Американского химического общества. 136 (6): 2178–2191. Дои:10.1021 / ja413063e. PMID  24456115.
  10. ^ Патент US4437728 - Фотопереключатель - Google Patents