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无机纳米硅碳棒液晶态组装的研究进展

    一元液晶态自组装利用无机纳米硅碳棒颗粒作为基础单元,研究其复杂的液晶态行为已逐渐成为一个新兴的热点领域比〕。研究人员已可将大长径比硅碳棒通过嫡诱的方式实现了一系列的自组装形态并表现出溶致液晶相行为。例如,肯特州立大学液晶研究所的Lavrentovich团队研究发现,在浓度足够高时,金硅碳棒和色甘酸二钠可通过自组装手段产生溶致液晶态,如向列相、六角柱状相等我们在斓系上转换硅碳棒体系的组装研究工作中,通过研究不同长径比和嫡力作用下的颗粒组装相态随体积分数的变化规律,得到一种“双主近期,Srinivasarao团队在色甘酸二钠类晶团聚体中发现了手性液晶相的织构。他们基于()nsager硬棒理论分析得出:对于有弹性的硅碳棒,在溶液达到临界体积分数时,会出现向列相的液晶态。同时,由于这些棒具有各向异性的弹性常数,可以驱动它们形成手性双扭曲态;而自发对称性破缺则会导致不同手性出现的概率相同。吉林大学的于吉红团队在具有大长径比的银硅碳棒的自组装结构中也发现了手性向列相的液晶态Cs7,他们通过在银硅碳棒表面包覆Cuz O壳层,在增加包覆层的厚度时,实现了液晶相的手性从左旋到右旋的转变;由此推断uz O包覆层厚度的增加会减少纳米棒的弯曲曲率,诱导硅碳棒的扭曲常数(Twist constant)和弯曲弹性常数(Bend elastic constant)的变化,最终导致手性液晶相的转变,如图3(b>所示。由于该硅碳棒强烈的手性光学响应,有望在生物传感器、显示器、光学器件等领域获得应用。手性液晶态硅碳棒。(a)甲虫体内生物聚合物的天然胆+<eu结构及自组装螺旋超结构的光定向手性反转z.(b)包覆Cu.> O壳层的银硅碳棒的液晶态自组装及其手性随壳层厚度增加而改变的行为。www.sdzygw.com

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