團(tuán)隊(duì)在Advanced Science上發(fā)表了題為“Hollow Cholesteric Liquid Crystal Elastomer Fiber with Synergistically Enhanced Resilience and Mechanochromic Sensitivity”的研究成果（論文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202504487），已畢業(yè)碩士研究生程偉杰為論文的完成做出了重要貢獻(xiàn)，武漢紡織大學(xué)為唯一署名單位。
力致變色纖維材料在智能紡織品、可視化傳感、信息加密、偽裝及防偽等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景，近年來受到研究者們的廣泛關(guān)注。膽甾相液晶彈性體具有獨(dú)特的選擇性布拉格反射特性，液晶螺距的變化可使材料的表面顏色發(fā)生改變，在力致變色材料的研發(fā)中發(fā)揮了重要作用。然而，研發(fā)高靈敏度、高彈性和穩(wěn)定變色可逆性的力致變色液晶彈性體纖維仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。
本研究采用溶劑蒸發(fā)誘導(dǎo)組裝和模板輔助法制備了液晶彈性體中空纖維，調(diào)控組裝環(huán)境使膽甾相液晶螺旋超結(jié)構(gòu)沿纖維徑向呈輻射狀對(duì)稱分布，確保了纖維表面顏色沿徑向方向的均一性及力致變色響應(yīng)的一致性。所制備的中空纖維在整個(gè)可見光譜范圍內(nèi)均能受力變色，尤其在低應(yīng)變條件下，波長藍(lán)移可達(dá)2.25 nm·%?1，表現(xiàn)出較高的變色靈敏度。此外，纖維壁層中的交聯(lián)結(jié)構(gòu)不僅賦予了纖維出色的變色可逆性和回彈性，還促進(jìn)了液晶基元在拉伸-恢復(fù)循環(huán)中的可逆取向與恢復(fù)。數(shù)值模型和實(shí)驗(yàn)測(cè)量表明，當(dāng)纖維被拉伸時(shí)，中空結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生內(nèi)部氣壓，與實(shí)心纖維相比，纖維壁層承受更大的應(yīng)力，從而進(jìn)一步提高了變色靈敏度。
此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)纖維空腔內(nèi)受到膨脹應(yīng)力時(shí)，纖維仍能改變表面顏色。將中空纖維編織于織物中，通過電熱刺激可在織物中實(shí)現(xiàn)編程信息顯示，展現(xiàn)了該纖維在智能紡織品領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。
該研究得到國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（52373063）的資助。