华东理工大学光重构非均匀螺距软物质超结构研究获新突破

图片说明：实现高不对称因子圆偏振发光以及宽光谱圆偏振滤波片 采访对象供图

近日，华东理工大学化学与分子工程学院、材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心朱为宏教授和物理学院郑致刚教授在光可重构的非均匀螺距软物质超结构研究中取得突破性进展。相关研究成果以“抗疲劳、光可逆、可重构的非均匀螺距软物质”为题，发表在国际权威期刊《美国化学会志》上。

利用光，实现液晶软物质超结构的多自由度动态操控在信息光子学、分子工程与软凝聚态物理领域具有十分重要的科学与应用意义。然而，受限于传统光响应分子的热稳定性和抗疲劳度，实现软物质超结构的多自由度控制，进而对光谱信息的波段、带宽、反射率、偏振响应等实时操控仍然是一个具有挑战性的问题。液晶是典型的软物质光学超材料，具有优异的外场响应性、自组装性、光学各向异性和动态可控性，广泛应用于光信息处理、成像和显示。

该研究工作基于液晶材料的独特性质，创造性地设计并引入一种具备宽吸收光谱的光控吸收剂，结合朱为宏课题组发展的内源手性光开关，实现对液晶螺旋超结构的多自由度（螺距和螺距分布）的可逆光操控。通过对液晶施加电场，可将液晶螺旋结构从站立螺旋转变为躺倒螺旋，从而实现对液晶螺旋超结构的多自由度操控。这种结构多自由度操控使光谱的波段、带宽、反射率、偏振响应的动态实时光控这个长期困扰学术和工程领域的难点问题得以解决。

近年来，朱为宏教授与郑致刚教授充分发挥光控材料和光学各自的优势，在光调控液晶螺旋超结构等领域已取得一系列卓有成效的合作，为实现高质量圆偏振钙钛矿发光和器件化应用开辟了新思路。

该研究工作得到了材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心、国家自然科学基金基础科学中心项目、国家优秀青年科学基金等项目的支持。

新民晚报记者 张炯强