近日，湖北大學李振教授團隊和天津大學合作者在柔性智能材料領域取得重要進展，他們成功開發出一種新型磷光液晶彈性體材料。該材料不僅能在移除紫外光源后持續發出肉眼可見的綠色余輝，還可隨溫度變化產生類似肌肉的形變，實現了材料在宏觀上柔軟、微觀上剛性的統一，為柔性電子、仿生機器人等前沿領域提供了新的材料選擇。相關研究成果發表于國際期刊《先進材料》。
具有磷光與驅動雙功能的室溫磷光液晶彈性體設計示意圖。受訪者供圖
長期以來，如何在柔軟的材料中實現高效、持久的室溫磷光是一項國際難題。傳統磷光材料往往需要堅硬的環境才能穩定發光，而常見的彈性材料又難以有效維持發光性能。
針對這一矛盾，研究團隊創新設計思路，將具有磷光特性的分子嵌入可自組裝的有序液晶高分子網絡中。液晶分子排列形成的微觀剛性環境能有效穩定發光過程，而交聯的高分子網絡則賦予材料整體良好的彈性。所獲得的材料LQ-4TPA表現出優異性能：其磷光壽命達到532毫秒，量子產率為11.03%，同時斷裂伸長率超過315%。
該材料還具有獨特的光熱雙重響應能力。經紫外光照射，材料可通過消耗局部氧氣激活磷光，實現信息的光學寫入，并可通過加熱擦除；另一方面，材料內部結構在受熱時可發生可逆的有序—無序轉變，產生高達50%的形變，具備類似“人工肌肉”的驅動功能。研究人員將發光變化與形變過程同步，使發光狀態能夠實時反映材料的形狀改變。
基于這些特性，研究團隊展示了兩種應用演示。其一為“仿生液晶花”，其花瓣能隨溫度變化規律開合并同步切換磷光明滅；其二為“智能磷光抓手”，可通過自身余輝直接、可視化地指示抓取狀態，在黑暗環境中依然清晰可辨。
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202518840
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