在材料科學(xué)與光學(xué)技術(shù)交織的前沿領(lǐng)域，液晶聚合物正逐漸嶄露頭角，成為備受矚目的“明星材料”，其融合液晶的光學(xué)各向異性與聚合物的加工優(yōu)勢，從高清顯示屏到光通信網(wǎng)絡(luò)，它通過精準(zhǔn)調(diào)控光線賦能顯示技術(shù)升級，加速信息傳輸，并拓展微透鏡、偏光片等光學(xué)器件邊界，持續(xù)推動智能光學(xué)與柔性顯示的創(chuàng)新突破。

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)馮偉在《Small Structures》上發(fā)表了題為“Regulating Topographical Deformation Response of Liquid Crystal Coatings by Electrical Quenching of Liquid Crystal Order Fluctuation”的研究成果，展示了電致淬火效應(yīng)從分子尺度向宏觀尺度的傳遞過程，證明了電致淬火抑制單體液晶的有序漲落會顯著減小聚合網(wǎng)絡(luò)的表面形變。論文探究了電致淬火對液晶聚合物涂層表面形貌變形行為的影響。這一進(jìn)展為構(gòu)建具有復(fù)雜圖案的可調(diào)表面提供了新機遇，拓展了基于液晶的動態(tài)表面的潛在應(yīng)用領(lǐng)域。

作者選用了一種液晶單體混合物，包括交聯(lián)劑RM257、具有正介電各向異性的液晶間隔體CB6A以及光引發(fā)劑IRG819。為拓寬混合物的液晶相區(qū)間，還加入了液晶間單體RM105。LCN（液晶聚合物網(wǎng)絡(luò)）的制備過程包括在各向同性相狀態(tài)下，通過毛細(xì)作用將液晶單體混合物注入液晶盒中。該液晶盒由一塊帶有連續(xù)氧化銦錫（ITO）導(dǎo)電層的玻璃基底和另一塊帶有叉指狀I(lǐng)TO電極圖案的玻璃基底組成（ITO厚度為100nm）。隨著混合物從各向同性相冷卻至向列相，作者通過光引發(fā)聚合反應(yīng)形成LCN。隨后小心分離兩塊玻璃基底，即可獲得附著在其中一塊玻璃上的LCN涂層。

為了驗證電場淬滅作用對LCN變形行為的影響，研究了熱誘導(dǎo)的厚度變化。通過采用不同的對齊方法，制備了均勻?qū)R的LCN涂層，包括使用摩擦的聚乙烯醇（PVA）用于平面取向，使用二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅烷)丙基]氯化銨（DMOAP）用于垂直取向，或通過施加電場制備的電場淬滅效應(yīng)。在這些涂層中，粘附在基底上的厚度被測量，以評估熱膨脹和各向異性變形。在對比實驗中，采用均勻?qū)R的涂層加熱后測量其厚度變化（利用中圖儀器SuperView W1光學(xué)3D表面輪廓儀）。