Preparação e desempenho do dispositivo de super-reflexão colestérico foto-responsivo baseado em motor molecular

Jia-xin Liu ,  

Jun-ting Ma ,  

Yan-ping Deng ,  

Jia-wen Chen ,  

摘要

O cristal líquido colestérico (cholesteric liquid crystal, CLC) tem uma refletância máxima teórica de apenas 50% para luz não polarizada. Os dispositivos atuais de super-reflexão focam principalmente na realização de características estáticas, carecendo de capacidade dinâmica e reversível de regulação. Este estudo introduziu um motor molecular foto-responsivo no sistema de cristal líquido colestérico estabilizado por polímero (polymer-stabilized cholesteric liquid crystal, PSCLCs) para construir uma estrutura composta de dupla quiralidade "rede polimérica helicoidal direita estática - cristal líquido colestérico foto-responsivo helicoidal esquerda dinâmica", alcançando com sucesso um efeito de super-reflexão controlável dinamicamente. Através do processo de "lavagem-preenchimento", um dispositivo de super-reflexão foto-responsivo foi preparado, permitindo a comutação reversível entre o estado de super-reflexão com refletância próxima a 100% para luz não polarizada e o estado de reflexão única de 50%. Os parâmetros-chave do processo, como o tempo de secagem, foram otimizados, e o dispositivo manteve resposta óptica estável após 200 ciclos de exposição à luz ultravioleta e recuperação térmica. Ao mesmo tempo, foi elucidado o mecanismo de inversão da estrutura helicoidal CLC acionada pelo motor molecular e o controle bidirecional da banda proibida fotônica, revelando o princípio central do fenômeno de super-reflexão gerado pela estrutura de dupla quiralidade oposta cooperativa. Com base na seletividade de luz polarizada única e nas características de resposta dinâmica do dispositivo, dispositivos anti-falsificação padronizados foram desenvolvidos e um sistema de verificação anti-falsificação de quatro níveis em circuito fechado foi estabelecido, fornecendo novas ideias de design e base experimental para tecnologia óptica dinâmica anti-falsificação de alta segurança.

关键词

motor molecular; cristal líquido colestérico; dispositivo de super-reflexão foto-responsivo; etiquetas antifalsificação

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