俞燕蕾教授做客学堂系列讲座介绍光致形变液晶高分子及其柔性器件

2016年3月22日晚19:00,来自复旦大学的俞燕蕾教授受邀来我系学堂班为我们带来了有关“光致形变液晶高分子及其柔性器件”讲座,讲座由化学系学堂班的向宇老师主持。

光控有机高分子材料能够将光能通过有机器件转化为机械能做功,因其广阔的应用前景而受到了科学家的广泛关注,当前的有机高分子光控器件主要分为三类。第一类是晶体型,例如通过光调控二芳基乙烯环的开闭实现晶体结构的转变。第二类是凝胶型,其本质为温控形变,例如利用金纳米粒子的光热效应,通过光照使得局部产生溶胶-凝胶变化。第三类是液晶高分子材料,利用光响应液晶高分子构筑光致形变材料和光响应功能界面材料是俞教授课题组当前的主要研究方向,液晶高分子材料时一种智能材料,对于外界刺激极为敏感,在调控上具备诸多其他材料所不具备的优势。并且利用分子间的弱相互作用,通过自组装产生协同效应,在施加外界刺激时能够产生从有序结构向无序结构的转变。

俞老师课题组将有序的液晶结构引入了光响应高分子中,利用偶氮苯光异构与液晶分子的协同作用,开发出具有光致弯曲功能的一系列液晶高分子材料。俞教授首先重点介绍了她在博士期间发表在Nature上的工作,通过紫外光照射引发交联液晶高分子材料的弯曲,与前人的工作相比,这篇工作中利用丙烯酸酯主链相较于硅氧烷主链相对的刚性,通过双层结构刺激表层收缩以实现材料的弯曲,并且能够通过控制光的偏振方向实现弯曲方向的精确控制。俞教授也由此引发和同学们分享了她在读博期间所遇到的困难和心路历程,引发了同学们的思考。除此之外,俞教授也介绍了课题组当前在结合取向碳纳米管在提高材料有序度和机械性能的探索,开发多波长调控体系以克服紫外光照射对于材料老化的影响,以及利用偶氮苯分子极性与取向变化,实现超疏水表面粘附性的原位快速可逆光调控和微量液体的快速传输的探索等等,报告中展示的微泵、微阀、微机器人的动画极大地引发了同学们的兴趣。

讲座结束后,俞燕蕾教授与在座的老师、同学们进行了深入精彩的交流。