胆甾相液晶弹性体（CLCEs）的光学性质可通过外场调节，但在外场被撤除后，它会自发恢复到原始状态。
2024年11月28日，北京科技大学胡威副研究员在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Visible-light-programmed patterning in dynamically bonded cholesteric liquid crystal elastomer》的研究论文，Jiale Liu为论文第一作者，胡威副研究员为论文通讯作者。
胡威，北京科技大学新材料技术研究院副研究员。2019年获北京科技大学博士学位；后于北京大学从事博士后研究工作；2022年加入北京科技大学。
胡威目前主要从事基于液晶聚合物、液晶与聚合物复合材料的功能化研究，主要研究方向为1、聚合物固态电解质；2、智能响应材料；3、蓝相液晶材料；4、液晶材料及液晶与聚合物复合材料；5、低维纳米材料及其复合材料。
以第一或通讯作者在Nature Communications、Angewandte Chemie International Edition、Advanced Materials、Advanced Energy Materials、 Advanced Functional Materials、Advanced Science、Carbon Energy、Nano Energy等国际学术杂志上发表多篇SCI论文，申请并获授权多项国家发明专利。
在这里，作者将二硒化物动态共价键（DCBs）引入到CLCEs中，其光学性质可以在力和光的共同作用下实现可逆且精确地调节。调整后的光学特性将被写入CLCEs并被记住，从而达到编程效果。
所制备的动态二硒键合CLCE薄膜具有典型的可逆机械致变色特性，并且可通过调整不同拉伸或压缩应变状态下的曝光时间和掩蔽可见光的强度，来编程高分辨率的彩色图案。
DCB-CLCEs结合了CLCEs新颖的各向异性和DCBs的动态链可交换能力，赋予材料可重复编程的光学性质。
作者展示了一种通过热或可见光将裸眼高分辨率彩色图案写入具有机械变色特性的薄膜的简单策略，它在显示设备、防伪标签、传感器、光学薄膜和智能材料方面显示出巨大的潜力。
图1：二硒键交换机制与分子表征
图2：CLCEs的合成与表征
图3：二硒键交换实现CLCEs的编程
图4：CLCEs的颜色重编程和自愈合
图5：多模式键交换实现高分辨率彩色CLCEs
综上，这篇论文介绍了一种新型的胆甾相液晶弹性体（CLCEs），通过引入二硒键动态共价键（DCBs），实现了在力和光的联合作用下可逆且精确调节其光学性质，这些性质可以被写入并记忆，从而实现编程效果。
这种材料结合了CLCEs的新各向异性和DCBs的动态链交换能力，赋予了材料可重复编程的光学性质，为显示设备、防伪标签、传感器、光学薄膜和智能材料等领域提供了一种新的高分辨率彩色图案编程策略，具有广泛的应用前景。
Liu, J., Zhang, S., Wang, Z. et al. Visible-light-programmed patterning in dynamically bonded cholesteric liquid crystal elastomer. Nat. Commun., (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-54881-z.
