全息高分子材料的正交反应设计

郭红喜; 姚铭; 赵晔; 彭海炎; 周兴平; 解孝林

doi:10.11777/j.issn1000-3304.2022.22053

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全息高分子材料的正交反应设计

专论 | 更新时间：2024-10-08

- 全息高分子材料的正交反应设计
- Design of Orthogonal Reactions in Holographic Polymer Materials
- 高分子学报 2022年53卷第7期页码：722-736
- 作者机构：
  
  华中科技大学化学与化工学院能量转换与存储材料化学教育部重点实验室武汉 430074
- 作者简介：
  
  [ "彭海炎，男，1984年生. 华中科技大学副教授、博士生导师，国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者. 2008年、2014年分别获得华中科技大学学士和博士学位，2012~2014年在美国科罗拉多大学波尔德分校公派联合培养，2015~2016年在中国科学院先进技术研究所和香港城市大学从事科学研究，2016年入职华中科技大学. 主持了国家自然科学基金青年科学基金、面上项目、优秀青年科学基金等项目4项. 曾获中国流变学青年奖(2014年)、湖北省优秀博士学位论文(2015年)、华中科技大学学术新人奖(2019年). 以第一/通讯作者身份在Nat Commun、JACS、Angew Chem Int Ed等期刊发表SCI论文30多篇，获授权中国发明专利20余件、美国发明专利3件，合著《全息高分子材料》，研究成果获国际著名企业关注. 主要从事激光全息高分子材料研究." ]
  [ "解孝林，男，1965年生. 华中科技大学教授、博士生导师，兼任国务院学位委员会学科评议组成员、教育部科技委化学化工学部委员、教育部高等学校化工类专业教学指导委员会委员. 1987年，武汉化工学院(现武汉工程大学)化工系本科毕业；1995年，四川联合大学(现四川大学)获工学博士学位；1997年12月浙江大学博士后出站并加盟华中科技大学. 曾赴香港城市大学、香港理工大学进行合作研究，曾为澳大利亚悉尼大学和美国科罗拉多大学波尔德分校访问教授. 发表论文300余篇，获授权发明专利100余件. 2008年获国家杰出青年科学基金，2015年入选科技部重点领域创新团队负责人，2017年入选“万人计划”科技领军人才. 2010年获国家自然科学二等奖(排名第一)，2020年获中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖(排名第一). 主要从事高分子复合材料、功能材料化学、高分子材料绿色加工与资源利用的研究." ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(基金号52122316;52073108)
- DOI：10.11777/j.issn1000-3304.2022.22053
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2022-07-20，
  
  网络出版日期：2022-06-01，
  
  收稿日期：2022-02-25，
  
  录用日期：2022-04-19
- 稿件说明：
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郭红喜,姚铭,赵晔等.全息高分子材料的正交反应设计[J].高分子学报,2022,53(07):722-736.

Guo Hong-xi,Yao Ming,Zhao Ye,et al.Design of Orthogonal Reactions in Holographic Polymer Materials[J].ACTA POLYMERICA SINICA,2022,53(07):722-736.
郭红喜,姚铭,赵晔等.全息高分子材料的正交反应设计[J].高分子学报,2022,53(07):722-736. DOI： 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22053.

Guo Hong-xi,Yao Ming,Zhao Ye,et al.Design of Orthogonal Reactions in Holographic Polymer Materials[J].ACTA POLYMERICA SINICA,2022,53(07):722-736. DOI： 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22053.

摘要

全息高分子材料通常是指基于相干激光技术制备，能够同时存储光波振幅、相位等全部信息的结构有序高分子材料，在裸眼三维显示、增强现实、高端防伪、高密度数据存储等高新技术领域具有重要应用价值. 高性能化与多功能化是全息高分子材料的发展方向，正交反应设计提供了有效途径. 本文简要介绍正交反应的概念、设计原理及在高分子材料先进制造中的应用，重点论述正交反应设计对于优化全息高分子材料加工工艺、提高折射率调制度和光栅衍射效率、降低雾度、抑制聚合反应引起的体积收缩、增加全息数据存储容量及构筑全息/发光双重图像功能新材料的重要性. 为获得高性能多功能全息高分子材料，亟需发展更加丰富的正交反应体系.

Abstract

Holographic polymer materials usually refer to structurally ordered polymer materials

which can store the whole information of light including the amplitude and phase upon laser interference. They have exhibited transformative potential for high-tech applications such as naked-eye recognizable three-dimensional display

augmented reality

high-security level anticounterfeiting and high-density data storage. With the development of these high-tech fields

it is highly desired to boost the performance and functionalities of holographic polymer materials. Toward this end

mediating reaction orthogonality can be an effective approach. Starting from the concept and design principle of orthogonal reactions

in this minireview

recent progresses of advanced manufacturing based on orthogonal reactions are highlighted. Furthermore

the significance of orthogonal reactions in holographic polymer materials are discussed in detail

for instances

to optimize material processing

to increase the refractive index modulation and grating diffraction efficiency

to decrease haze

to reduce volumetric shrinkage during polymerization

to increase the data storage capacity

and to non-interferingly integrate holographic and emissive dual images. Yet

new orthogonal reaction systems are still highly awaited to design high performance and multifunctional holographic polymer materials.

关键词

全息光聚合物正交反应先进制造

Keywords

HolographyPhotopolymerOrthogonal reactionsAdvanced manufacturing

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