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  浙江工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院先進(jìn)高分子材料課題組的陳思副教授和王旭教授在可拉伸液晶顯示器方面取得重要進(jìn)展，成功制備了體溫控制的液晶光散射顯示器，在ACS Applied Materials & Interfaces雜志上發(fā)表題為“Body Temperature Controlled Optical and Thermal Information Storage Light Scattering Display with Fluorescence Effect and High Mechanical Strength”的研究論文。

圖1凝膠因子POSS-G1-BOC的（a）結(jié)構(gòu)式;（b）多級自組裝機(jī)理；在MMA中自組裝獲得凝膠的干凝膠網(wǎng)絡(luò)的（c）SEM照片（d）TEM照片（e）AFM照片。

  可拉伸顯示器在智能通訊、可穿戴及可植入顯示設(shè)備等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。液晶因其“流動而有序”的本質(zhì)特性在顯示領(lǐng)域普遍使用，但此本質(zhì)特性導(dǎo)致液晶材料無固定形狀、排列方式易受外力場影響而改變、顯示器件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，仍未應(yīng)用于可拉伸顯示領(lǐng)域。為了解決液晶顯示材料“形變—響應(yīng)”的固有矛盾，課題組引入了一種具有超強(qiáng)多級自組裝性質(zhì)的以六面體倍半硅氧烷（POSS）為核的樹枝狀大分子作為凝膠因子，該樹枝狀大分子（圖1a）的凝膠纖維通過六方柱狀堆積（圖1b）的方式，多級組裝成連續(xù)且?guī)в蟹植娴奶厥狻敖z瓜絡(luò)”形貌的凝膠網(wǎng)絡(luò)（圖1c-e），這種獨(dú)特的組裝方式賦予凝膠網(wǎng)絡(luò)超強(qiáng)的機(jī)械性能、客體分子束縛性能及自修復(fù)性能（Tang Guodong, Chen Si, Wang Xu* et al.Chemical Communications 2014, 50, 7180-7183）。當(dāng)POSS核樹枝狀大分子以極低的濃度（≤0.5 wt%）加入到含有光響應(yīng)劑的液晶顯示材料5CB中時，所獲的新型兼具力學(xué)特性與多重響應(yīng)性的超分子液晶凝膠可用于制備可拉伸液晶光散射顯示器，在拉伸至原有長度的145%時，仍能清晰地顯示原有的圖像信息（圖2）（Chen Si, Luo Xiao, Wang Xu* et al.Journal of Materials Chemistry C 2015, 3, 12026-12031）。

圖2（a）可拉伸液晶光散射顯示器件結(jié)構(gòu)；（b）光控信息寫入方法示意圖；（c）原始長度下的顯示圖像照片；（d）拉伸到145%長度時的顯示圖像照片。

  有趣的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，該液晶顯示器在人體溫度附近可獲最佳顯示對比度，這種體溫敏感性是由于5CB的相轉(zhuǎn)變溫度為35℃，接近人體溫度造成的。研究人員先利用紫外光將特定的圖像信息寫入到顯示器中，先將其置于室溫（25℃）環(huán)境下（圖3a），再將其置于手掌中30s（圖3b），即可清晰地看到所顯示的圖像信息具有更高的對比度（圖3c）。上述過程可以循環(huán)重復(fù)實現(xiàn)（圖3d-f），不受空氣中的氧氣或水分等的影響。這些功能使其在智能通訊設(shè)備、可穿戴電子設(shè)備、仿生機(jī)器人、人體生理信號檢測等領(lǐng)域展現(xiàn)了廣泛的潛在應(yīng)用前景。

圖3體溫可控液晶光散射顯示器：（a）初始狀態(tài)，25℃；（b）手掌覆蓋30秒；（c）手掌移開；（d）恢復(fù)至25℃2分鐘；（e）放在手心40秒；（f）手掌移開。

  該研究的部分工作得到了浙江省自然科學(xué)基金等項目的資助。

  論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b03092