可拉伸胆甾相液晶弹性体的图案化及力致变色

摘要

胆甾相液晶弹性体（CLCE）是一种具有周期性螺旋结构的光子晶体材料，兼具光学各向异性和力致变色特性，在柔性光子器件等领域前景广阔，然而，制备图案化CLCE仍面临挑战。本文基于巯基-迈克尔加成反应，合成了聚合度可控、不同链长的温敏变色胆甾相液晶齐聚物（CLCO），系统探索了其液晶相结构与结构色之间的构效关系。利用温度诱导胆甾相-近晶相的相转变效应，实现CLCO结构色覆盖红、绿、蓝三原色区间（波长变化范围（Δλ）为126 nm）；在不同温度下通过局部光聚合制备了图案化的可拉伸CLCE；通过降低液晶单体及手性掺杂剂中丙烯酸酯基团与硫醇扩链剂中巯基的物质的量之比（n(Acrylate)/n(Thiol)），可以提高CLCO的聚合度，并降低CLCE的交联密度，使其断裂伸长率提升至200%，力致变色范围覆盖可见光区。本文不仅为CLCE的结构色动态调控与图案化提供了新思路，还为其在信息加密、防伪等领域的应用奠定了材料基础。

关键词

胆甾相液晶弹性体 / 结构色 / 齐聚物 / 力致变色 / 图案化

基金资助

国家自然科学基金(52173110,51927805); 上海市教育委员会重点项目(24KXZNA05); 上海市青年科技启明星计划(22QA1401200)