光响应蓝相液晶的研究进展

崔化若， 逯孟丽， 赵东宇，3*

(1. 北京科技大学 材料科学与工程学院， 北京 100083； 2. 北京航空航天大学 化学学院，北京 100191；3. 广东省分子聚集发光重点实验室(华南理工大学)，广东 广州 510640)

1 引 言

蓝相液晶(blue phase liquid crystal，BPLC)在1888年奥地利植物学家Reinitzer[1]首次发现胆甾醇苯甲酸酯的液晶相行为的同时就已经被发现，是液晶发展史上最早被观察到的一类液晶现象，但在降温过程中仅有不到1 ℃的温域范围内出现了明亮的蓝紫色现象，而由于其出现的时间过于短暂而未引起人们的重视。直到1956年，Gray[2-3]在观察各向同性的胆甾醇酯冷却时，在可见光区首次发现蓝紫色的中间态，并将其命名为蓝相。但实际上蓝相并不仅仅是反射蓝光，它的反射波段包括整个可见光区，甚至可以延伸到近红外光和紫外光。由于蓝相被发现时的温域范围极为狭窄(通常约为1 K)，在之后较长的一段时间内，蓝相都被认为是处于各向同性相与胆甾相之间的一种不稳定相态，因此从未对该相的真实性质进一步地开展研究。1975年，Armitage等[4]用差示扫描量热法研究了胆甾醇酯的近晶相和胆甾相转变，测量了蓝相在相转变过程中的焓值和密度的变化，从而证实蓝相是一种热力学稳定的相态。随着对蓝相一系列研究的展开，逐渐揭示了蓝相具有自组装的三维晶格结构[5-7]。

蓝相液晶中的液晶分子在手性掺杂剂提供螺旋扭曲力的作用下，不仅会在螺旋轴轴向上进行螺旋扭转，而且会在垂直于螺旋轴的方向上进行扭转，最终会自组装形成区别于胆甾相单螺旋的双螺旋结构的双扭曲圆柱[8]。……