Cholesterische Flüssigkristallfilme mit weitem thermochromem Bereich

ZHAO Songlan ,  

LI Aotian ,  

ZHU Jiliang ,  

ZHOU Xuan ,  

摘要

Cholesterische flüssigkristalline Elastomere ziehen aufgrund ihrer einzigartigen spiralförmigen Struktur und anpassbaren optischen Reaktion in der intelligenten Farbwechselforschung große Aufmerksamkeit auf sich. Aufgrund der Einschränkungen des Polymernetzwerks weisen cholesterische flüssigkristalline Elastomere jedoch meist einen engen thermochromen Bereich auf oder benötigen höhere Temperaturen, um eine deutliche Farbänderung zu erzielen. In dieser Arbeit wurde eine Reihe von cholesterischen Flüssigkristallfilmen (CLCFs) mit unterschiedlichen Vernetzungsdichten durch Zugabe unterschiedlicher Mengen des Kettenverlängerers EDDET hergestellt, und der Einfluss der Vernetzungsdichte auf deren thermo- und mechanochemische Farbwechseleigenschaften untersucht. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass mit zunehmendem EDDET-Gehalt die Vernetzungsdichte abnimmt und der thermochrome Bereich signifikant erweitert wird. Im Bereich von 20~100 ℃ beträgt die maximale Rotverschiebung der Reflexionswellenlänge bis zu 259 nm; gleichzeitig steigt die Temperaturempfindlichkeit des Materials deutlich an, wobei im Bereich von 60~80 ℃ eine maximale lokale Temperaturempfindlichkeit von 8,2 nm ℃-1 erreicht wird. Mechanische Tests zeigen, dass eine Verringerung der Vernetzungsdichte die Bruchdehnung und den entsprechenden Blauverschiebungsbereich der Wellenlänge effektiv erhöht. Kombiniert mit einer Vorstreckbehandlung kann der thermische Wellenlängenverschiebungsbereich des CLCF bis zu 340 nm erreichen, mit einer durchschnittlichen Temperaturempfindlichkeit von 4,31 nm ℃-1. Dieser CLCF mit weitem thermochromem Bereich und hoher Empfindlichkeit hat potenzielle Anwendungen in intelligenten Sensoren, Informationsverschlüsselung und tragbaren optischen Geräten.

关键词

cholesterischer Flüssigkristall; Polymer; Thermochromismus; optischer Sensor

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