在多尺度层面研究材料的结构与性能的关系,通过设计合适的分子结构制备功能材料或进一步利用其构筑纳米、微米结构,可以制备不同的功能器件。本论文从分子结构和纳、微米结构等不同尺度上研究了几类材料结构与其功能的关系,并针对其光/电特性及应用开展了研究。主要研究内容如下:　　 (1)在分子尺度上,设计了一种电子给体-受体体系DBA-1分子,通过在扫描探针显微镜在分子薄膜上实现纳米尺寸信息点的可逆写入擦除,信息点的平均直径约2nm。进一步研究发现光电协同效应能够有效提高信息存储的开关比。通过光的波长、光强以及扫描偏压的控制实现了对STM信息存储图案信噪比的可逆调控。这一结果为设计高信噪比信息存储材料和器件提供了新思路。　　 进一步设计了不同共轭程度的DBA-2分子体系,并将其应用于阻值型多位存储存储。光电协同作用使存储器件在“0,1,2”三种状态相互转变,实现了光电协同作用下的多位存储,并利用循环伏安、紫外光谱和计算模拟分析了各导电态之间的转变机理。　　 (2)一在纳米尺度上,构筑了基于金纳米粒子阵列增强荧光的新型压力传感体系。利用纳米压印技术,在PDMS弹性基底上制备了金纳米粒子阵列,再旋涂罗丹明B荧光分子。在压力作用下,PDMS基底的变形导致其表面金纳米粒子的间隙变化,从而调控了金纳米粒子对罗丹明荧光分子的等离子体荧光增强作用。实验证明,荧光强度的变化与压力呈现指数的函数关系。这一研究结果提供了一种简易的制备压力传感器的方法。　　 (3)在微米尺度上,研究了毛白杨叶片绒毛微结构并制备了仿生高反射材料。研究表明毛白杨叶片绒毛具有高的反射率,可以有效保护叶片组织,防止其在强光下受到损伤。受此启发,我们利用静电纺丝技术制备了与绒毛具有类似结构和高反射率的纤维膜。该研究结果提供了一种简单低成本的高效热防护反射膜的制备方法。