李全教授团队在液晶仿生材料研究方面取得重要进展

fox1992

近日，欧洲科学院院士、东南大学化学化工学院李全教授团队在液晶仿生材料研究方面取得重要进展。相关研究成果以“Bioinspired Synergistic Photochromic Luminescence and Programmable Liquid Crystal Actuators”为题，在线发表于化学领域国际顶级期刊Angew. Chem. Int. Ed.（《德国应用化学》）上。同时，该论文被选为VIP（Very Important Paper），据悉仅有不到5%的论文能够获得如此积极的评价。该刊编辑和评审专家认为，此项研究是智能致动器领域里“an exciting achievement and a very significant progress”。
        随着自然界的不断演化，许多生物体为了生存进化出了独特的环境适应行为。这些生物行为为科研人员开发智能环境适应性材料和仿生器件提供了灵感。例如，科研人员模拟某些水生动植物（如维多利亚多管发光水母）通过改变外观颜色和形状来进行伪装或交流的行为，制备了在水介质中具有变色荧光并能够同时改变形状的智能水凝胶。但是，这些材料仍然存在局限性：依赖可调节的水环境、变形速率相对较慢、变形简单并且难以原位控制。

      针对这些问题，该团队利用将光致形变的液晶弹性体与光致荧光变色的体系共价结合的策略，实现了不依赖特殊介质的对环境变化可智能协同自调节的软体驱动器的制备。该器件的三维形变与变色荧光的协同可编制特性对于赋予软机器人更多的仿生功能非常重要。研究者们精心设计了具有环境适应能力的软机器人，使其能够在特殊条件下执行复杂的任务。并通过液晶分子的取向设计，模拟了褶皱颈蜥蜴折叠其褶边并同时变色的生物行为。
事实证明，这种由自然现象启发的材料在设计和制备智能环境自适应型器件方面显示出巨大的潜力，有望应用于包括仿生软机器人、伪装设备以及超材料等在内的多个领域。
       本文的第一作者是东南大学博士生黄银亮，李全教授、杨洪教授和青年教师黄帅为共同通讯作者。东南大学为第一通讯单位。该项工作得到了国家自然科学基金和江苏省自然科学基金项目的资助。
      论文连接：https://onlinelibrary.wiley.com/journal/15213773


       文章来源：东南大学
       李全教授是液晶技术领域的国际顶级学者，在智能液晶材料和工程研究及人才培养方面做出了杰出的贡献，目前就职于美国肯特州立大学，先后在中科院上海药物研究所、香港科技大学、法国原子能委员会、德国哥廷根大学、美国俄勒冈大学等众多学术机构工作；曾入选德国洪堡学者、1999年中国科学院百人计划，于2017年受聘为东南大学兼职教授。李全教授的研究成果发表在Nature, Chem. Rev., Acc. Chem. Res., JACS, Angew. Chem., Adv. Mater., Mater. Today等高水平学术期刊上，多次被世界顶级期刊评论和报道。近8年来，主编英文专著8部，此外还撰写书籍章节40余章。近年来，他多次受邀国际重要学术会议做主题报告和大会报告。