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原文链接：10.1002/smll.202410466
本文新合成了一种基于二芳基乙烯的两性离子分子 (DZM)，用于开发智能薄膜，该薄膜在外部光刺激下表现出可逆的颜色变化和可切换的离子电导率。这种双分子结构块是通过两性离子互锁和树枝状脂肪族尾部与二芳基乙烯头部之间的强相分离而构建的。单轴剪切涂层和分子自组装产生各向异性取向的纳米结构，这些纳米结构通过光聚合进一步固化。在没有两性离子互锁的情况下，DZM 无法形成有序结构并保持无序状态。尽管单个二芳基乙烯发色团固有的各向异性较低，但 DZM 的各向异性取向纳米结构表现出偏振依赖的光致变色特性。结构分析表明，两性离子互锁的分子结构块在剪切涂层过程中自组装成单轴排列的纳米柱。交替的紫外光和可见光可逆地切换 DZM 薄膜的离子电导率，并且由于二芳基乙烯发色团的光异构化而观察到颜色变化。利用偏振相关的光致变色特性，展示了光敏智能薄膜在防伪标签和传感器中的潜在应用。相关研究成果发表于《small》上。
图文解析
图 1. a) DZM 的化学结构。b) 紫外光照射（13 mW/cm−2）前（左）和后（右）的 DZM 薄膜宏观图像。c) DZM 薄膜的透射率和 d) 吸光度光谱。e) DZM 薄膜光响应性能的循环测试。
图 2. a) DZM 薄膜在交替照射紫外光和可见光（60 mW/cm−2）时的 EIS 图。b) DZM 薄膜在交替照射紫外光和可见光时离子电导率的温度依赖性和重复离子电导率变化（插图）。c) 二芳基乙烯核心的 ESP 图。d) 通过照射紫外光和可见光切换离子电导率的示意图。
图 3. a) 通过引入两性离子基团，DZM 中自组装的示意图。b) 引入两性离子基团之前和之后的 DSC 热分析图。当剪切方向 (SD) 与分析器轴 c) 平行或 d) 成 45° 角时，单轴取向 DZM 在玻璃基板上的 POM 图像。POM 图像包含四分之一波长延迟板，其中延迟板的显示轴 (nmax) 与 SD 处于 e) 平行或 f) 垂直的位置。当薄膜的 SD 与偏振器方向平行 g) 或垂直 h) 时，取向 DZM 薄膜的宏观图像。
图 4. a) DZM 的 1D WAXD 图。b、c) 单轴取向 DZM 的 2D SAXS 图案。d) 由两性离子分子组成的单盘模型的示意图。e) 2D 分子堆积结构和 f) 单轴取向 DZM 的晶体学晶胞。
图 5. a) 制造过程和 b) 光检测装置的光响应多功能系统的示意图。c) 照射紫外线时光检测装置的 EIS 图。d) 不使用偏振器照射紫外线之前和 e) 照射紫外线之后的光检测装置的宏观图像，以及 f) 使用偏振器照射紫外线之后的光检测装置的宏观图像。
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