液晶弹性体/光子晶体复合光子薄膜的组装与调控

摘要

响应性光子晶体是一种可以控制和改变光传播的光学材料,这类材料因其在防伪、生物化学传感器、光子墨水以及光电显示等领域的应用潜力受到了广泛的研究.液晶材料由于具有独特的光学性能以及外场敏感性,在应用和基础研究领域一直是人们研究的热点.其中,液晶中的胆甾相液晶和蓝相液晶作为一维和三维的光子材料而受到人们的广泛关注.另外，基于液晶分子(特别是向列相液晶)排列对温度、电场、光及磁场等外界刺激所具有的敏感性，将液晶分子与其它光子晶体复合可制备液晶/光子晶体复合材料，便可以利用外场刺激来调控复合光子材料的光学性能。之前的研究报道多集中在利用小分子液晶对光子晶体的光子带隙进行调控。 最近，开展了一系列基于液晶弹性/液晶网络聚合物的复合光子薄膜的组装及调控的研究。1)将三维二氧化硅蛋白石光子晶体与液晶弹性体相结合，制备出了外观形状和光子带隙均可以通过改变温度进行可逆调控的二氧化硅蛋白石光子晶体/液晶弹性体复合光子材料;2)采用分步紫外光照聚合法，同时外加电场对光子晶体晶面间距的调控作用，制备出了具有双结构色图案化的液晶弹性体反蛋白石光子晶体薄膜，并且通过改变温度可以对薄膜的结构色进行可逆的调控。3)以二氧化硅蛋白石为模板制备了具有热调控形状记忆效应的液晶网络聚合物复合光子薄膜。在报告中将对上述复合光子体系的制备、调控及响应机理进行详细的阐释。