Cholesterische Flüssigkristallfilme mit breitem thermochromen Bereich

ZHAO Songlan ,  

LI Aotian ,  

ZHU Jiliang ,  

ZHOU Xuan ,  

摘要

Cholesterische Flüssigkristall-Elastomere erhalten aufgrund ihrer einzigartigen spiralförmigen Struktur und anpassbaren optischen Reaktion große Aufmerksamkeit im Bereich intelligenter Farbwechselmaterialien. Aufgrund der Einschränkungen des Polymernetzwerks haben cholesterische Flüssigkristall-Elastomere jedoch meist einen engen thermochromen Bereich oder benötigen hohe Temperaturen für eine deutliche Farbänderung. In dieser Arbeit wurde durch die Zugabe unterschiedlicher Mengen des Kettenverlängerers EDDET eine Reihe cholesterischer Flüssigkristallfilme (CLCFs) mit unterschiedlichen Vernetzungsdichten hergestellt, und der Einfluss der Vernetzungsdichte auf thermochrome und mechanochrome Eigenschaften untersucht. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass mit steigendem 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 verbessert sich die thermische Ansprechempfindlichkeit deutlich, mit einer maximalen lokalen thermischen Empfindlichkeit von 8,2 nm ℃-1 im Bereich von 60~80 ℃. Mechanische Tests zeigen, dass die Verringerung der Vernetzungsdichte die Bruchdehnung und den entsprechenden Blauschiebebereich der Wellenlänge effektiv erhöht. In Kombination mit einer Vor-Dehnbehandlung kann der thermochrome Wellenlängenverschiebungsbereich des CLCF bis zu 340 nm erreichen, mit einer durchschnittlichen thermischen Empfindlichkeit von 4,31 nm ℃-1. Dieses CLCF mit breitem thermochromem Bereich und hoher Empfindlichkeit besitzt potenzielle Anwendungsmöglichkeiten in intelligenten Sensoren, Informationsverschlüsselung und tragbaren optischen Geräten.

关键词

cholesterisch;Polymer;thermochrom;optischer Sensor

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