天津大学封伟教授、王玲教授团队《ACS AMI》封面：仿生三维蓝相液晶智能变色聚合物涂层

作者|高分子科学前沿 来源|高分子科学前沿(ID：Polymer-science)

近日，天津大学材料科学与工程学院封伟教授、王玲教授团队在国际期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表题为“Bioinspired Color-Changing Photonic Polymer Coatings Based on Three-Dimensional Blue Phase Liquid Crystal Networks”的封面文章，报道了一种基于三维蓝相液晶聚合物网络的仿生智能变色涂层，并探索了其在信息防伪、智能伪装和食品监测等领域的潜在应用。

蓝相液晶由于其独特的三维光子晶体结构、无需取向、较窄的光子带隙等特点，成为近年来液晶领域的研究热点。传统的三维光子晶体材料存在易产生缺陷、难以大面积制备等诸多挑战，蓝相液晶作为一种基于液晶分子自组装的软物质三维光子晶体有望解决这些关键科学问题。然而，蓝相液晶的温度区间（温域）通常较窄，只有1.0~3.0 ℃，很大程度上限制了蓝相液晶的进一步应用。开发蓝相液晶聚合物材料不仅可以解决蓝相温域窄的问题，还可摆脱传统液晶盒的限制，实现蓝相液晶薄膜的大面积制备。天津大学的封伟教授、王玲教授团队开发了一种含有氢键相互作用的光可聚合蓝相液晶涂料，并利用硅烷偶联剂以共价交联的方式实现其在各类固体表面是强粘附，成功制备了基于三维蓝相液晶网络的仿生智能变色聚合物涂层，其在信息防伪、智能伪装和食品监测等领域都显出较大的应用潜力。天津大学杨言昭博士和博士生张璇为论文共同第一作者，天津大学封伟教授和王玲教授为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金和天津市自然科学基金等项目的资助。

图2  三维蓝相液晶聚合物涂层的性能及变色机理

图3 仿生变色涂层在喷墨打印和智能伪装方面的应用

图4 仿生变色涂层在食品监测方面的应用

【通讯作者简介】

王玲，天津大学材料科学与工程学院教授，博士生导师。入选国家高层次优秀青年人才计划和天津大学“北洋青年学者计划”特聘教授。主要致力于软物质智能材料、仿生智能材料和功能纳米材料的设计与制备及其在软体机器人、智能隐身、能源和安全等领域的应用研究（www.wanglinglab.com）。

封伟，天津大学材料科学与工程学院教授，博士生导师。国家杰出青年基金获得者（2014），国家“万人计划”科技创新领军人才（2016）和天津市“杰出人才”。主要研究方向为功能有机碳复合材料在致密储能和智能导热等领域的应用及产业化技术研究。

文章信息：

Yanzhao Yang, Xuan Zhang, Yuanhao Chen, Xiao Yang, Jiazhe Ma, Jingxia Wang, Ling Wang* and Wei Feng*. Bioinspired Color-Changing Photonic Polymer Coatings Based on Three-Dimensional Blue Phase Liquid Crystal Networks. ACS Applied Materials & Interfaces, 2021, 13, 41102-41111.

全文链接：

https://doi.org/10.1021/acsami.1c11711

编者按：本文转载自微信公众号：高分子科学前沿(ID：Polymer-science)，作者：高分子科学前沿