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藤蔓植物,在阳光、湿度等外界条件刺激下,能够可逆地改变自身的形态,攀附在外界物体上向外生长;其运动形态可以分解为弯曲和手性扭曲(左旋或右旋)两种基本模式。科学家们根据这些生物学机制,仿生研制了大量刺激-响应形变材料。然而,前人研究都面临着一个巨大挑战:左手螺旋和右手螺旋两种运动模式不能出现在同一个材料中,并在不同的刺激条件下实现运动模式的互变转换。为了解决这些问题,本文设计并合成了液晶单体MBB、交联剂11UB、光热染料YHD796和油溶性金纳米粒子AuNPs,使用文献已报道的商业染料Dye1002作为填充物,利用Finkelmann两步交联法,成功制备了双层和三层聚硅氧烷液晶弹性体复合材料,并研究了这些材料在可见光、近红外光和红外光下的刺激响应行为。在制备的双层液晶弹性体复合薄膜中,当薄膜长轴方向与取向方向平行时,材料产生弯曲形变;当薄膜长轴方向与取向方向成45°时,材料产生螺旋形变。在三层液晶弹性体复合薄膜中,实现了在同一个材料上产生两种形变的行为(上拱和下拱)。但是,更加立体的三维形变-双螺旋并未实现,只做到了单一螺旋(左旋或右旋)和弯曲的组合形变。因此,又开展了另外一个液晶材料的研究工作。新出现的聚集诱导发射(aggregation-induced emission,AIE)理论为合成具有独特固态发光性能的发光液晶(luminescent liquid crystal,LLC)材料提供了一个全新的视角。LLC材料在半导体、液晶显示器和有机发光二极管中表现出了广泛的应用。然而,迄今为止,关于具有AIE活性的LLC分子的报道很少,主要是基于氰基联苯、四苯基噻唑、二苯乙炔或四苯基乙烯为核的LLC分子,严重阻碍了这类材料的广泛应用,但另一方面又给我们留下了大量机会去开发基于AIE活性的新型LLC材料。本文设计并合成了两类以四苯基噻吩为核的盘状液晶分子。TPTn是一类带有一个四苯基噻吩核心和八条外围烷氧基链的化合物,TPTEn是一类带有一个四苯基噻吩核心、四个苯甲酰氧基和十二条外围烷氧基链的化合物。根据介晶核心结构和尾部烷氧基链长的不同,可以形成四方柱状相、长方柱状相或六方柱状相。同时,这些LLC分子表现出明显的AIE特征,在聚集状态下测量的荧光发射强度值比其在良性溶剂中要高百倍。此外,这些材料在适当的溶剂中呈现出了较窄的带隙能量和优异的凝胶化能力,在有机半导体和传感器方面具有潜在的应用价值。