Nature今日報道有趣研究：自評估和自修復液晶材料，你的手機屏幕可能成了“大活人”！

【引言】

某些物質在熔融狀態或被溶劑溶解之后，盡管失去固態物質的剛性，卻獲得了液體的易流動性，并保留著部分晶態物質分子的各向異性有序排列，形成一種兼有晶體和液體的部分性質的中間態，這種由固態向液態轉化過程中存在的取向有序流體稱為液晶。液晶（LCs）是各向異性流體，它將晶體的長程有序性與液體的流動性結合起來。這種特性已被廣泛用于創建可重構材料，以光學方式反饋有關其環境的信息，例如電場（智能手機顯示器），溫度（溫度計）或機械剪切的變化以及化學和生物刺激（傳感器）。然而，對于響應性材料通過自我調節的化學相互作用轉化來反饋材料情況的研究還寥寥無幾。

【成果簡介】

北京時間2018年5月10日，Nature在線發表了威斯康星大學Nicholas L. Abbott（通訊作者）團隊題為“Self-reporting and self-regulating liquid crystals”的文章，研究表明一系列刺激可以觸發最初被捕獲在LC內的微型（水性微滴或固體微粒及其化學物質）脈動（瞬時）或連續釋放。由此產生的液晶材料自我預估和自我調節其化學反應的方式，可以通過不同幾何形狀（如孔，膜和乳滴）中的彈性，電雙層，浮力和剪切力的相互作用進行預編程。這些液晶材料可以執行復雜功能，超出了用于受控微載體釋放常規材料的能力，例如光學報告刺激（例如，由活性細菌產生的機械剪切應力），然后以自調節方式響應反饋回路（例如，釋放導致細菌細胞死亡所需的最小量生物劑）。

【圖文導讀】

圖1 由N-I相轉變觸發的LCs液滴和伴隨的LCs光學響應的微滴脈沖式噴射

圖2 通過界面電荷相互作用釋放分散在LCs中的微滴的等溫觸發

圖3 由界面剪切應力觸發的LCs的光學響應和LCs微滴的釋放

圖4 通過人類手指或由能產生界面剪切應力的活性細菌釋放LCs的微型載體，并以自我調節的方式與微型載體相互作用

文獻鏈接：Self-reporting and self-regulating liquid crystals（Nature,2018,DOI:10.1038/s41586-018-0098-y）

本文由材料人Allen供稿，材料人整理編輯。

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