Mechanochemical transduction of externally applied forces to mechanophores

メカノフォアにおける外部力場の化学変換

Ribas-Arino, J.*; 志賀 基之   ; Marx, D.*

Ribas-Arino, J.*; Shiga, Motoyuki; Marx, D.*

本研究では、メカノフォアへの外力変換において、脂肪族ポリマー鎖がどんな役割を果たすかについて理論的に研究した。その結果、安定性理論に基づいた厳密な方法を用いることで、シス1,2置換されたベンゾシクロブテンの破壊強度が著しく鎖の長さに依存することなどの実証に成功した。この結果は、メカノケミカル反応をモデル化する際に、ポリマー鎖をあらわに考慮する必要があることを示しているほか、さらに、鎖状の分子を変えることで、ポリマーの機械的性質をコントロールできる可能性をも示している。

We present a theoretical study on the role played by aliphatic polymer chains in the transduction of external forces to mechanophores. Upon introducing a rigorous approach rooted in catastrophe theory we demonstrate that the rupture force of a cis 1,2 disubstituted benzocyclobutene features a remarkable dependence on the length of attached polymer chains. Not only do our findings highlight the necessity of taking into account the polymer chains explicitly when thinking about mechanochemical manipulation, but they also announce the possibility of tuning the properties of mechanoresponsive polymers by tailoring the force-transducing chain molecules.