Le film plastique contenant de l'azobenzène est un matériau particulier :sa surface peut changer de forme lorsqu'elle est exposée à la lumière, ce qui en fait un élément précieux dans les technologies/appareils modernes comme les écrans de télévision et les cellules solaires. Les scientifiques montrent maintenant que seul un mince, la couche supérieure du film plastique contenant de l'azobenzène dépendant de la lumière doit être sensible à la lumière, plutôt que le film entier, ouvrant de nouvelles voies pour potentiellement réduire les coûts de production et révolutionner son utilisation.

Jusque là, il avait été largement admis que la nature photosensible de ce matériau s'étendait à tout le film, mais les scientifiques ne comprenaient pas ce qui causait le mouvement de changement de forme. Un groupe de scientifiques dirigé par le Dr Takahiro Seki de l'Université de Nagoya, Japon, essayer de comprendre exactement comment cela se produit ; ils ont publié leurs découvertes dans la revue Rapports scientifiques .

Ils citent un phénomène bien étudié appelé flux de Marangoni comme source d'inspiration :en raison de ce phénomène, différences de tension superficielle (propriété par laquelle les particules de la couche la plus externe des liquides sont toujours attirées vers l'intérieur, créant une frontière pour le liquide) provoquent de nombreux mous, films plastiques pour se déplacer dans un motif particulier. L'exemple le plus célèbre de ce phénomène est la formation de "jambes de vin" ou de gouttelettes de liquide s'évaporant et striant la surface des verres à vin.

Ils ont décidé de tester si la lumière ultraviolette déclenchait des changements dans la tension superficielle du film plastique d'azobenzène, et si ces changements ont entraîné le déplacement du film. Ils ont choisi de recouvrir d'abord le film d'azobenzène d'une couche supérieure très fine et sensible à la lumière, puis exposé ce film au rayonnement UV. Prochain, ils ont fait de même avec un film recouvert d'une couche supérieure insensible à la lumière. À leur excitation, les scientifiques ont trouvé des changements structurels de surface dans le film avec une couche supérieure sensible à la lumière, mais pas dans le film avec une couche supérieure insensible à la lumière. "C'est la première fois que quelqu'un démontre que seule la réactivité à la lumière d'une couche très fine de niveau nanométrique est nécessaire pour qu'un film contenant de l'azobenzène modifie sa morphologie de surface sous UV, " a déclaré le Dr Seki.

Une observation importante de cette étude est que le mouvement du matériau ne dépend pas de la polarisation de la lumière, ou la direction dans laquelle les ondes lumineuses se déplacent. Si c'était, cela suggérerait qu'il existe une autre force au niveau moléculaire affectant l'ensemble du film. Au lieu, Le Dr Seki conclut que ce sont probablement les changements de structure chimique à la surface induits par le rayonnement UV qui modifient la tension superficielle, induisant un mouvement vers le haut du film.

Décrire les ramifications plus larges de leurs résultats, Le Dr Seki dit, "Nous ne sommes qu'à l'aube de développer cette découverte à l'échelle industrielle, mais vous pouvez imaginer à quel point le fait de n'avoir besoin que d'une très petite quantité de matériau photosensible peut réduire les coûts. De nombreux appareils optiques comme les photocopieurs, imprimantes, et les moniteurs dépendent du changement de surface basé sur la lumière dans le film polymère d'azobenzène. Sur la base de nos constatations, Le film d'azobenzène peut également agir comme un actionneur (cette partie dans un dispositif qui déplace d'autres parties) dans les nanomachines.

Ces propriétés nouvellement découvertes ont de vastes implications, de l'amélioration de l'économie de la production et de la baisse des prix des matériaux, à faire progresser le domaine de la nanotechnologie lui-même.