近日，东南大学智能材料研究院院长、首席科学家、化学化工学院李全团队提出了一项创新性的策略，成功实现了液晶弹性体的原位编程取向。相关成果以“In-situ Light-Writable Orientation Control in Liquid Crystal Elastomer Film Enabled by Chalcones”为题发表在Angewandte Chemie International Edition上,并入选当期的“Hot Paper。该研究在同行评议中获得所有审稿人的“very important”或“highly important”的评价。据了解，这样的正面评价在该期刊中仅覆盖不到10%的投稿。东南大学博士生徐艺艺为第一作者，东南大学李全和黄帅副研究员为共同通讯作者。
图1. 液晶弹性体的偏振紫外光编程各向异性机理及线性偏振紫外光编程后的液晶弹性体薄膜的热致动行为。
液晶弹性体是一类拥有本征各向异性的刺激响应性功能材料，其在实现高分辨率图案结构的三维复杂形变方面一直面临着挑战。开发光取向方法可以提供一种有效的方法来控制液晶弹性体的空间取向，以实现三维复杂变形。这种方法可以在不直接接触材料的情况下在微米尺度的小范围内调节分子的排列，为开发具有高分辨率图案结构的液晶器件提供了新的可能性。
研究团队详细介绍了一种利用线性偏振紫外光取向编程各向异性液晶弹性体的机制。基于这一理论框架，他们进一步探索了通过预先编程液晶弹性体薄膜中的液晶排列分布，实现对薄膜弯曲方向和实现任意复杂图案形变的方法。这项研究的结果表明，通过巧妙控制偏振方向和辐照区域，能够在液晶弹性体薄膜中形成图案化的取向分布，从而引发复杂可逆的三维变形行为。这一创新性方法展示了一种利用原位光书写来实现液晶弹性体复杂形变的途径，在加密、传感器和其他领域展现出潜在的应用前景。
该工作得到了江苏省“双创团队”计划、国家自然科学基金等项目的资助。
文章链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202319698
来源：化学化工学院