بر اساس گزارشی از خبرگزاری مهر و به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، تیمی از پژوهشگران ژاپنی به ابتکار یک سیستم پلیمری ابرمولکولی دست یافته‌اند که قادر است با تغییر شدت نور، به شکل‌های یک، دو یا سه بعدی تبدیل شود. محققین دانشگاه چیبا باور دارند که این پیشرفت به توسعه نسل نوینی از مواد هوشمند که قابلیت انطباق بالایی دارند، منجر خواهد شد. در واقع، مواد موجود عموماً پس از ایجاد، در یک حالت ثابت باقی می‌مانند.
تحقیقات انجام‌شده به نمایش یک سیستم غیر زیستی پرداخته که عملکرد یا حالت خود را با توجه به میزان انرژی دریافتی تغییر می‌دهد و این خاصیت یادآور ویژگی‌های موجودات زنده است. این پژوهش به دنبال مواجهه با چالش اصلی در علم مواد، یعنی ساخت مونتاژهای مولکولی در حالتی خارج از تعادل (به طوری که این ساختارها از حالت پایدار ترمودینامیکی خود خارج می‌شوند) می‌باشد.
اگرچه تحقیقات قبلی با اتکا بر انرژی خارجی به چنین وضعیت‌هایی رسیدند، اما تعداد معدودی از این سیستم‌ها توانستند به صورت تطبیقی به تغییرات انرژی ورودی واکنش نشان دهند.
پروفسور شیکی یاگای در این راستا بیان می‌دارد: تیم تحقیقاتی ما از مدت‌ها قبل بر روی پروژه‌ای ویژه با هدف کنترل اشکال و ساختارهای مونتاژهای مولکولی در مقیاس‌های نانو و مزوسکال با استفاده از نور فعالیت می‌کرد. اما تا به امروز موفق به کشف سیستمی با ویژگی‌های خارج از تعادل که مشابه موجودات زنده عمل می‌کند و ساختار یا وضعیت آن بر اساس انرژی دریافتی تغییر می‌کند، نشده بودیم.
این نوآوری در طراحی ویژه یک مولکول نهفته است که واحد «آزوبنزن» حساس به نور را با یک هسته «مروسیانین» مبتنی بر اسید باربیتوریک ترکیب می‌نماید. این ترکیب منحصر به فرد در نهایت موجب ظهور مواد چند شکلی فرامولکولی می‌شود که به معنی توانایی در شکل‌گیری انواع مختلف ساختارها بوده و با نور فعال و قابل کنترل است.
در مراحل اولیه، مولکول‌های سنتزی به صورت خودبخود به حالت نانوفیبرهای یک بعدی مارپیچی شکل می‌گیرند. زمانی که این مولکول‌ها تحت نور طبیعی و بدون تغییر قرار می‌گیرند، به صورت طبیعی به ورقه‌های نانو دو بعدی که از نظر ترمودینامیکی پایدارتر هستند، تغییر شکل می‌دهند. در این لحظه، تأثیرات شدت نور آغاز می‌شود.
زمانی که نانوورقه های دو بعدی در معرض نور فرابنفش قرار می‌گیرند، محققان شاهد یک تغییر عمده بودند. در این حالت، ماده به شکل نانوفیبر خطی یک بعدی بازمی‌گردد.
تحقیقات با میکروسکوپ پرسرعت نیرو اتمی (HS-AFM) نشان داد که این تغییر ناشی از ایزومراسیون نوری واحد آزوبنزن است که به نوبه خود پیوندهای هیدروژنی را که ورقه‌های دو بعدی را به هم متصل کرده بودند، مختل کرد.
نکته جالب این است که این تغییرات در حالی رخ داد که برخی بخش‌های خاص از نانو کریستال‌ها به طور خاص در معرض نور قرار داشتند. نکته قابل توجه‌تر این است که زمانی که این نانوورقه‌ها در معرض نور فرابنفش به میزان کمتری قرار گرفتند، سیستم مسیری کاملاً متفاوت را اتخاذ کرد. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و AFM نشان می‌دهد که نانوورقه های کوچکتر از هم جدا شدند، در حالیکه نانوورقه های بزرگتر شروع به رشد عمودی کرده و نانوبلورهای پیچیده سه‌بعدی را به وجود آوردند.
این تحقیق فرصت‌هایی را برای تولید نسل جدیدی از مواد هوشمند فراهم می‌آورد، که از سطوح خود ترمیم شونده گرفته تا حسگرهای دینامیک و سیستم‌های انتقال داروهای سازگار و فناوری‌های برداشت انرژی را در بر می‌گیرد که می‌توانند به تغییرات محیطی واکنش نشان دهند.