[发明专利]液晶限域空间组装体微阵列的构建方法及其制备的液晶复合材料

权利要求书

1.一种液晶限域空间组装体微阵列的构建方法，其特征在于：利用具有微腔阵列结构的弹性体形成组装微腔，将液晶材料填充其间，在限域空间条件下，形成一致或渐变的液晶有序组装体，并在二维平面排列成微阵列，通过组装微腔进行液晶自组织结构构建，调控形成液晶有序组装体的微观组织结构，通过添加的高分子材料调节液晶的条纹间距，并通过后续的紫外光聚合对所述液晶自组织结构的固定，得到具有液晶组装体阵列的液晶复合材料。

2.根据权利要求1所述液晶限域空间组装体微阵列的构建方法，其特征在于：所述具有微腔阵列结构的弹性体采用具有微腔阵列结构的PDMS弹性体。

3.根据权利要求1所述液晶限域空间组装体微阵列的构建方法，其特征在于：使用纤维素纳米晶体液晶材料为主体基材。

4.根据权利要求1所述液晶限域空间组装体微阵列的构建方法，其特征在于：通过添加额外的大分子材料，进行液晶材料在微纳尺度空间有序性的调控。

5.根据权利要求1所述液晶限域空间组装体微阵列的构建方法，其特征在于：通过添加光引发交联相关试剂，进行发生交联反应，从而将自组装形成的液晶的空间结构进行固定，得到具有液晶组装体阵列的液晶复合材料。

6.根据权利要求1所述液晶限域空间组装体微阵列的构建方法，其特征在于，步骤如下：

a.纤维素纳米晶体液晶在微腔阵列中的填充与自组装：

准备带有微腔阵列的硅橡胶弹性体模具，将氟化醚涂覆于芯片表面，同时取纤维素纳米晶滴加在另一块基片上，并涂覆均匀；将硅橡胶模具有阵列微腔的一面朝下，从一边开始逐步覆盖在涂覆有液晶的基片上；静置等待液晶组装1-60分钟，然后添加有大分子材料的液晶液体，也按照上述步骤进行涂覆和静置操作，得到液晶组装体；

b.液晶组装体螺距的控制：

b1.对于在所述步骤a中制备的液晶组装体，通过改变微腔阵列的几何形状和直径和高度尺寸，额外添加以下的任意一种单一分子材料或任意多种分子混合材料：

线性小分子聚合物PEGDA、烷氧醚树形大分子材料Et-G1-COOMe、Et-G1-OH、Et-G1-Cl、Et-G1-NH₂、Et-G1(MAc)、烷氧醚树枝化聚合物Et-G1(MAc)-P；

b2.通过所述步骤b1进行调整液晶的结构和排列，调控液晶组装体螺距，得到液晶溶液；

通过增加微腔阵列的高度，增大螺距；

通过外加的线性小分子聚合物PEGDA，增大螺距同时提升组装体的规整性；

通过添加烷氧醚树形大分子材料Et-G1(MAc)，在相变温度以下时减小组装体的螺距；

通过添加烷氧醚树枝化聚合物Et-G1(MAc)-P增大螺距，降低组装体的规整性；

c.组装体在微阵列中的固化：

在所述步骤b中制备的液晶溶液中额外添加交联剂和光引发剂；进行组装后，将组装体阵列用光源在惰性气体保护下光引发固化，从而得到具有液晶组装体阵列的液晶复合材料。

7.根据权利要求6所述液晶限域空间组装体微阵列的构建方法，其特征在于：在所述步骤b1中，改变微腔阵列的几何形状和直径和高度尺寸时，调控微腔阵列的直径和高度分别为10～100μm。

8.一种具有液晶组装体阵列的液晶复合材料，利用权利要求1所述液晶限域空间组装体微阵列的构建方法制备而成。