工学院于海峰课题组液晶与高分子复合材料多层级微结构的构筑和光调控研究取得进展
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- 发布时间：2020-09-15
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【概要描述】液晶与高分子复合材料的多层级微相结构在纳米模板、纳米印刷和信息防伪等领域有着潜在应用前景，近年来受到研究者的广泛关注。由于液晶基元具有“刺激响应”特性，因此将液晶作为功能基团引入到嵌段共聚物中，可以使大面积规整纳米结构的制备与调控成为可能。
工学院于海峰课题组液晶与高分子复合材料多层级微结构的构筑和光调控研究取得进展
工学院于海峰课题组液晶与高分子复合材料多层级微结构的构筑和光调控研究取得进展
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【概要描述】液晶与高分子复合材料的多层级微相结构在纳米模板、纳米印刷和信息防伪等领域有着潜在应用前景，近年来受到研究者的广泛关注。由于液晶基元具有“刺激响应”特性，因此将液晶作为功能基团引入到嵌段共聚物中，可以使大面积规整纳米结构的制备与调控成为可能。
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液晶与高分子复合材料的多层级微相结构在纳米模板、纳米印刷和信息防伪等领域有着潜在应用前景，近年来受到研究者的广泛关注。由于液晶基元具有“刺激响应”特性，因此将液晶作为功能基团引入到嵌段共聚物中，可以使大面积规整纳米结构的制备与调控成为可能。但是，目前液晶与高分子复合材料的多层级微纳结构的研究仍然面临一些困难：一是随着纳米技术的发展，纳米科学对结构更加复杂和精细的纳米器件的需求也更加迫切，因此多层级的纳米结构的构筑也成为近来的高分子复合材料领域的研究难点和研究热点；二是实现室温下能迅速、可逆、精确地对上述复杂纳米结构的调控仍然面临着挑战。近日，北京大学工学院于海峰课题组对以上两个问题提出相应的解决思路。
在前人工作的基础上，该组将脲键引入到一种含有偶氮苯液晶基元的液晶嵌段共聚物中。在微相分离的过程中，脲键与该液晶嵌段共聚物的分散相和连续相均能形成氢键作用。这种超分子键与嵌段共聚物中各嵌段的相互抑制的共同作用下，影响了退火过程中分散相的组分从各向同性温度冷却到室温时的结晶过程，从而得到了一个非晶区和结晶区共存的相畴。研究组在未进行任何掺杂的情况下，仅利用液晶与高分子本身的氢键作用，实现了尺寸在10 nm以下的层级纳米结构的构筑（图1）。这部分工作发表在了Macromolecular Rapid Communications上。
在前人工作的基础上，该组将脲键引入到一种含有偶氮苯液晶基元的液晶嵌段共聚物中。在微相分离的过程中，脲键与该液晶嵌段共聚物的分散相和连续相均能形成氢键作用。这种超分子键与嵌段共聚物中各嵌段的相互抑制的共同作用下，影响了退火过程中分散相的组分从各向同性温度冷却到室温时的结晶过程，从而得到了一个非晶区和结晶区共存的相畴。研究组在未进行任何掺杂的情况下，仅利用液晶与高分子本身的氢键作用，实现了尺寸在10 nm以下的层级纳米结构的构筑（图1）。这部分工作发表在了Macromolecular Rapid Communications上。
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