可见光环境自适应甾类聚合物膜的聚集态结构与性能研究

Visible light self-adaptive steroid polymer is a class of new compounds, without any dyeing group, the color they display completely depends on their double helix structure. The reflected colors are based on the pitches of their double helix structure. When the pitch is the same as the wavelength of a visible light, it demonstrates the color of the visible light. Due to various challenges of compounds design, preparation and thermal stability, particularly their limited temperature range of the stable state, currently there are very limited domestic and international research and reports on similar steroid polymers. This project will systematically study the in-depth structure-property relationship of such steroid polymers. Based on our research group proposed entangled cube topology model, their molecular structures, their three-dimensional conformations and their optical, electro-optical and thermal properties will be explored. Through the analysis and comparison of refined and abundant data, the mechanism of “reactive power” storage and display, adaptive display of these type of steroid polymers will be explored and revealed. Based on small moleculars’ Landau theory, this research will create a new concept for the aggregate state of such polymers, expand interdisciplinary cooperation with relevant fields and disciplines, develop new application prospects, further consolidate our international leading position in this field, and make new contributions to China's science and technology innovation.

可见光环境自适应甾类聚合物是一类没有任何染色基团，基于其双螺旋结构显色的新物质。其所显示的颜色取决于双螺旋结构螺距长度，当螺距长和某种可见光波长一致时，就反射该种可见光。由于其设计、制备、热稳定性的种种挑战，特别是相态稳定存在的温度区间的限制，目前国内外对类似的显色甾类聚合物的报道都极为有限。本项目针对甾类聚合物进行深入、系统的结构与性能关系的研究，依据课题组提出的以缠结为核心的立方体拓扑新模型探讨其分子结构、三维结构与其光学、电学及光电性能的关系。在分析对比大量数据基础上，提炼精确数据，以探索与揭示该甾类聚合物无功存储、无功显示功能，在断电情况下长时间保持与环境自适应的机理。本课题将以小分子landau理论模型为基础，探索该类聚合物聚集态的研究创建新概念，扩展其与相关领域和学科的相互交融和共同发展，开拓新的应用前景，进一步巩固我们在该领域的国际领先地位，为我国科学技术创新做出新的贡献。

可见光环境自适应甾类聚合物是一类没有任何染色基团，基于其双螺旋结构显色的新物质。其所显示的颜色取决于双螺旋结构螺距长度，当螺距长和某种可见光波长一致时，就反射该种可见光。由于其设计、制备、热稳定性的种种挑战，特别是相态稳定存在的温度区间的限制，目前国内外对类似的显色甾类聚合物的报道都极为有限。本项目针对甾类聚合物进行深入、 系统的结构与性能关系的研究。. 我们利用不同手性基团的引入，控制共聚组分的含量制得具有选择反射的胆甾液晶聚合物及弹性体；我们通过在手性聚合物体系中引入含溴、含氰取代基可以很好的调节螺距得到相应的胆甾聚合物；利用已合成的胆甾物质与环氧树脂、与石墨烯结合进行新的性能的探索；在胆甾体系中引入荧光性的基团制得了既有胆甾性能又有荧光性能的胆甾液晶聚合物。通过对其性能的详细研究，发现各个体系均具有独特的性能。将在反射显示、生物传感器、压电传感器、非线性材料，防伪及光学工程上均具有很大的应用前景。在整个探索过程中，扩展了其与相关领域和学科的相互交融和共同发展，开拓了新的应用前景，进一步巩固我们在该领域的国际领先地位，为我国科学技术创新做出新的贡献。

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