2019年6月12日

発表者
柿本 貴康(現在研)
指導教員
伊都 将司
Title
Mesoscopic Motion of Optically Trapped Particle Synchronized with Photochromic Reactions of Diarylethene Derivatives
Abstract
A photo-irradiated particle experiences photon pressure originating from the momentum change of photons. The photon pressure is classified into scattering, absorption, and gradient forces. Both the scattering and absorption forces push a particle toward light propagation. While the gradient force acts in the direction of the spatial gradient of light intensity, and when the refractive index of a target particle is larger than that of the surrounding medium, it pushes the particle in the direction of increasing the light intensity. In recent years, we have been investigating the micromechanical motion attained by mainly switching the absorption force through the change of resonance (photo-absorption) conditions of target objects using the photochemical reaction. In the paper that I will introduce in the colloquium, polymer microparticles containing diarylethene derivatives that exhibit photochromic reaction are optically trapped in water. The absorption force acting on the microparticles is modulated by UV laser irradiation, leading to successful micromechanical motion synchronizing the photochromic reaction.
タイトル
フォトクロミック反応を用いた光捕捉力の可逆的スイッチング
概要
光照射された微粒子には、光子の運動量変化に起因する光圧が作用する。光圧は散乱力、吸収力、勾配力に分類される。散乱力、吸収力はそれぞれ光散乱、光吸収に起因し、共に光の進行方向に物体を押す力である。一方勾配力は、光強度の空間勾配の方向に作用し、微粒子の屈折率が周囲媒体のそれより大きい場合は、光強度が強くなる方向に粒子を押す力となる。近年我々は、光化学反応によって微小物体の光共鳴(吸収)条件を変調することで、主に吸収力をスイッチングし、微小機械運動を実現する研究を展開している。本発表で紹介する論文では、フォトクロミック反応を示す分子(ジアリールエテン誘導体)を内包した高分子微粒子を水中で光捕捉し、微粒子に作用する吸収力をトラップ光とは異なる波長のレーザー照射により変調し、微小機械運動を実現した。
References
  1. S. Ito, M. Mitsuishi et al., J.Phys. chem.Lett9,10,2659-2664 (2018).