稳定的蓝相液晶三维晶格构造与光学微结构化

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本文设计并通过巯基-烯点击反应等多步过程制备了偶氮苯光敏单元功能化的多面体笼状倍半硅氧烷(POSS),以下记为Azo-POSS。通过引入到高手性液晶体系内,创新性地获得了结构稳定的蓝相Ⅱ(BPⅡ)简立方软品格结构;通过光致Azo-POSS异构化影响BPⅡ分子排列结构,实现BPⅡ简立方结构的变形及重构,呈现出BPⅡ晶格结构与手性向列相(N*)螺旋结构的可逆转换。采用结构化光场曝光,实现了可控光学微结构的快速写入、擦除乃至二次写入,对应的光学衍射效果呈现动态变换。  利用摩擦取向结合结构化光场曝光引发定域光聚合,产生BP晶格结构的可控、定域化稳定,制备了稳定的BP三维晶格/N*一维螺旋排列空间有序分布的光学微结构,并探索其潜在光子器件应用。考察了单体含量对稳定效应的影响,结果表明该含量达到4.0wt%及以上时,能有效实现上述结构制备。  通过高分子网络构建晶格指向有序的BP微结构模板,并考察了单体含量与BP微结构模板构建效果的关系。结果表明单体比例达到12.0wt%以上,可形成结构良好的BP三维微结构模板;在此基础上向模板内充入非手性液晶后,由于高分子网络对液晶分子的锚定力,能够诱导分子形成BP排列结构,定域化重构BP手性三维结构及其取向特征,K(o)ssel衍射和选择反射光谱证实了该重构的有效性。
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