具有宽范围热致变色的胆甾相液晶薄膜

赵嵩岚; 李傲天; 朱吉亮; 周璇

doi:10.37188/CJLCD.2026-0049

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具有宽范围热致变色的胆甾相液晶薄膜

材料物理 | 更新时间：2026-09-12

- 具有宽范围热致变色的胆甾相液晶薄膜
- Cholesteric liquid crystal films with wide-range thermochromism
- 液晶与显示 2026年41卷第4期页码：473-481
- 作者机构：
  
  河北工业大学理学院，天津 300401
- 作者简介：
  
  赵嵩岚，男，硕士研究生，2022年于河北工业大学获得学士学位，主要从事液晶材料与液晶器件物理方面的研究。E-mail：15284353983@163.com
  周璇，女，博士，副教授，2013年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，主要从事液晶系统的结构转变以及缺陷动力学行为的研究。E-mail：zhouxuan198536@163.com
- 基金信息：
  
  河北省自然科学基金(A2023202010;F202202017)
- DOI：10.37188/CJLCD.2026-0049
  中图分类号： O753⁺.2
- CSTR：32172.14.CJLCD.2026-0049
- 收稿：2026-03-10，
  
  修回：2026-03-20，
  
  纸质出版：2026-04-05
- 稿件说明：
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赵嵩岚, 李傲天, 朱吉亮, 等. 具有宽范围热致变色的胆甾相液晶薄膜[J]. 液晶与显示, 2026,41(4):473-481.

ZHAO Songlan, LI Aotian, ZHU Jiliang, et al. Cholesteric liquid crystal films with wide-range thermochromism[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2026, 41(4): 473-481.
赵嵩岚, 李傲天, 朱吉亮, 等. 具有宽范围热致变色的胆甾相液晶薄膜[J]. 液晶与显示, 2026,41(4):473-481. DOI： 10.37188/CJLCD.2026-0049. CSTR： 32172.14.CJLCD.2026-0049.

ZHAO Songlan, LI Aotian, ZHU Jiliang, et al. Cholesteric liquid crystal films with wide-range thermochromism[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2026, 41(4): 473-481. DOI： 10.37188/CJLCD.2026-0049. CSTR： 32172.14.CJLCD.2026-0049.

摘要

胆甾相液晶弹性体因其独特的螺旋

结构和可调光学响应，在智能变色材料领域受到广泛关注。然而，受限于聚合物网络的约束，胆甾相液晶弹性体通常具有较窄的热致变色范围或需要较高温度才能实现显著变色。本文通过引入不同含量的链延伸剂EDDET，制备了一系列具有不同交联密度的胆甾相液晶薄膜（CLCFs），研究了交联密度对其热致变色和机械致变色性能的影响。实验结果表明，随着EDDET含量增加，交联密度降低，热致变色范围显著扩大。在20~100 ℃范围内，反射波长最大红移可达259 nm；同时，材料的热响应灵敏度明显提升，在60~80 ℃区间内最大局部热灵敏度达到8.2 nm·℃

-1

。力学测试显示，降低交联密度可有效提高断裂伸长率和相应的波长蓝移范围。结合预拉伸处理后，CLCF的热致波长移动范围可达340 nm，平均热敏感度达到4.31 nm·℃

-1

。这种具有宽热致变色范围和高灵敏度的CLCF在智能传感、信息加密及可穿戴光学器件等领域具有潜在应用价值。

Abstract

Cholesteric liquid crystal elastomers （CLCEs） have attracted considerable attention in smart color-changing materials owing to their unique helical structures and tunable optical responses. However， the thermal color-change range of CLCEs is often limited by the constraints of the polymer network， resulting in a relatively narrow color-change range or requiring elevated temperatures to achieve significant optical variation. In this work， a series of cholesteric liquid crystal films （CLCFs） with varying crosslinking densities were prepared by introducing different amounts of the chain extender EDDET. The influence of crosslinking density on both thermochromic and mechanochromic behaviors was systematically investigated. Increasing the EDDET content effectively reduces the crosslinking density， leading to a significantly broadened thermochromic range. Within 20~100 ℃， a maximum red shift of 259 nm in the reflection wavelength was observed. Meanwhile， the thermal sensitivity was markedly enhanced， reaching a local maximum of 8.2 nm·℃

-1

in the 60~80 ℃ range. Mechanical tests reveal that lower crosslinking density improves the elongation at break and enlarges the strain-induced blue-shift range. After pre-stretching treatment， the thermally induced wavelength shift of the CLCF can be extended to 340 nm， with an average thermal sensitivity of 4.31 nm·℃

-1

. These CLCFs， featuring a wide thermochromic range and high sensitivity， are promising candidates for smart sensing， information encryption， and wearabl

e optical devices.

关键词

Keywords

references

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