Innovative photoresponsive materials & supramolecular structures

This thesis focuses on two main topics: photoresponsive azobenzene-based polymers and supramolecular systems generated by the self-assembly of lipophilic guanosines. In the first chapters describe innovative photoresponsive devices and materials capable of performing multiple roles in the field of soft robotics and energy conversion. Chapter 2 describes a device obtained by coupling a photoresponsive liquid-crystalline network and a piezoelectric polymer to convert visible light into electricity. Chapter 3 deals with a material that can assume different shapes when triggered by three different stimuli in different environments. Chapter 4 reports a highly performing artificial muscle that contracts when irradiated. The last two chapters report on supramolecular structures generated from functionalized guanosines dissolved in organic solvents. Chapter 6 illustrates the self-assembly into G-quadruplexes of 8- and 5’-functionalized guanosines in the absence of templating ions. Chapter 7 describes the supramolecular structure generated by the assembly of a lipophilic guanosine in the presence of silver cations. Chapter 6 is reproduced from an already published paper, while the other chapters are going to be submitted to different journals in a couple of months.

Questa tesi si concentra su due argomenti principali: polimeri fotoresponsivi a base di azobenzene e sistemi supramolecolari generati dall'autoassemblaggio di guanosine lipofile. Nei primi capitoli vengono descritti dispositivi e materiali fotoresponsivi innovativi in grado di svolgere molteplici ruoli nel campo della robotica morbida e della conversione energetica. Il capitolo 2 descrive un dispositivo ottenuto dall'accoppiamento di una rete liquido-cristallina fotoresponsiva e di un polimero piezoelettrico per convertire la luce visibile in elettricità. Il capitolo 3 tratta di un materiale che può assumere forme diverse se innescato da tre diversi stimoli in ambienti diversi. Il capitolo 4 riporta un muscolo artificiale altamente performante che si contrae quando viene irradiato. Gli ultimi due capitoli riportano strutture supramolecolari generate da guanosine funzionalizzate disciolte in solventi organici. Il capitolo 6 illustra l'autoassemblaggio in G-quadruplex di guanosine 8- e 5'-funzionalizzate in assenza di ioni templanti. Il capitolo 7 descrive la struttura supramolecolare generata dall'assemblaggio di una guanosina lipofila in presenza di cationi d'argento. Il capitolo 6 è riprodotto da un lavoro già pubblicato, mentre gli altri capitoli saranno presentati a diverse riviste entro un paio di mesi.