记者17日从中国科学技术大学获悉，该校物理学院彭晨晖教授团队，利用光驱动偶氮苯分子的协同效应诱导液晶分子的集体运动及重新排列，同时引发向列相中向错线的时空演变，从而实现了胶体颗粒的集体传递和可重构自组装。研究成果日前发表于《美国科学院院刊》。
液晶是一类分子取向长程有序的各向异性材料，其在显示、感应、光子器件等领域有广泛应用。研究团队首先利用自搭建的装置，通过预设计的方式控制偶氮苯分子机器排列，从而控制液晶微结构自组装，并制备了可编程控制的向错线网络。在光驱动作用下，偶氮苯分子机器的协同作用引起衬底表面液晶微结构分子取向的变化，从而引发样品内部向错网络的群体动力学形态变化。如果将胶体颗粒置于此远离平衡态的系统中，随着光驱动向错线网络的形变，胶体颗粒可以被灵活地捡起、运输和重新组装。不仅如此，胶体自组装的集体运输和重组还可以通过控制照射光的偏振方向，控制它们运输的方向和方式，比如平移、以顺时针方向或者逆时针方向旋转，从而实现了微米尺度胶体颗粒的可编程自组装。
研究过程中，研究团队还阐明了，预设计的拓扑缺陷如何控制胶体颗粒在向错线上的运动机制，此机制由液晶局部预设计的展开和弯曲形变的弹性特性来决定。因此，此光驱动可编程胶体自组装的物理机制在于，通过光照使纳米尺度的分子机器进行协同重组，利用分子机器与液晶分子的相互作用控制纳米尺度液晶分子取向的变化。由于液晶分子具有长程有序的特性，引发表面宏观尺度液晶分子取向的变化。此宏观变化进一步通过表面锚定驱动样品内部液晶微结构的变化，从而实现了宏观尺度的向错线网络和胶体自组装的重构。
研究人员表示，这项研究不但阐明了如何利用预设计的拓扑缺陷和远离平衡态的向错线网络控制可编程胶体自组装的新机制，同时也为设计智能复合材料开辟了新方向。（记者吴长锋）
北疆新闻：内蒙古自治区重点新闻网站（客户端），内蒙古出版集团新华报业中心旗下国家互联网新闻信息采编发布服务一类资质网站（客户端）。
北疆新闻版权与免责声明：
一、凡本站中注明“来源：北疆新闻”的所有文字、图片和音视频，版权均属北疆新闻所有，转载时必须注明“来源：北疆新闻”，并附上原文链接。
二、凡来源非北疆新闻的新闻（作品）只代表本网传播该消息，并不代表赞同其观点。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在见网后30日内进行，联系邮箱：bjwmaster@163.com。
版权声明：北疆新闻版权所有，未经书面授权，不得转载或建立镜像，违者依法必究。 本站违法和不良信息举报电话：15648148811蒙ICP备16001043号-1
Copyright © 2016- 北疆新闻网 All Rights Reserved互联网新闻信息服务许可证：15120200009-1蒙公网安备：15010502001245
