1、使用含偶氮苯的氟化線性液晶聚合物制備了具有微觀分級結(jié)構(gòu)的靜電紡絲墊，可以通過光誘導(dǎo)改變超疏水表面的潤濕行為。

2、可通過光誘導(dǎo)在紡絲墊表面實(shí)現(xiàn)微小水滴的操控，實(shí)現(xiàn)3 μL超小水滴的陣列化操控。

Ⅰ. LLCP靜電紡絲墊的制備

作者首先通過開環(huán)移位聚合得到氟化LLCP聚合物，分子側(cè)鏈尾端的氟化烷基鏈能夠有效降低材料表面能，保證材料具有較好的超疏水性。接著采用靜電紡絲技術(shù)將制備好的LLCP聚合物沉積在鐵板上，干燥后得到具有光響應(yīng)的紡絲墊。在紫外光和可見光照射下，偶氮基元發(fā)生順反異構(gòu)，協(xié)同液晶光化學(xué)相變引發(fā)的光致變形，能夠快速可逆地改變紡絲墊表面潤濕行為，從而實(shí)現(xiàn)在紡絲墊表面操控微小液滴。

圖1（a）照片中顯示了不同光照下3微升超小水滴在超疏水LLCP紡絲墊表面自由滾動（左）和被釘扎（右）兩種狀態(tài)（光照條件：紫外光，365 nm,30 mWcm^-2，2秒；可見光，530 nm, 20 mWcm^-2，20秒；SA為滾動角）。（b）經(jīng)由開環(huán)移位聚合得到的氟化LLCP聚合物分子結(jié)構(gòu)。（c）制備靜電紡絲墊的示意圖

Ⅱ. LLCP材料的結(jié)構(gòu)物性

為了探究材料結(jié)構(gòu)物性，作者使用紫外可見分光光度計(jì)、DSC、POM和XRD對LLCP材料進(jìn)行表征。UV-Vis光譜吸光度變化說明了LLCP溶液在365 nm和530 nm光輻照下會發(fā)生明顯的順反異構(gòu)轉(zhuǎn)變。DSC和POM則反映了LLCP液晶特性，從DSC中可以看出，在加熱過程中，分別在31 ℃和58 ℃進(jìn)入玻璃化轉(zhuǎn)變和各向同性相。從POM圖中則可以看出，在25 ℃和35 ℃下均能觀察到紋影織構(gòu)，說明該材料在室溫仍能保持液晶相，當(dāng)溫度進(jìn)一步升高到60 ℃，樣品進(jìn)入各向同性相。1D XRD觀察到六方堆積的散射峰，2D XRD則說明六方堆積結(jié)構(gòu)與纖維方向是平行排列關(guān)系。

圖2（a，b）在365 nm光輻照（30 mW·cm^-2）和530 nm光輻照（50 mW·cm^-2）下LLCP樣品（二氯甲烷溶液0.2 mg·mL^-1）的紫外可見吸光光度計(jì)光譜，黑色箭頭指示偶氮苯反式結(jié)構(gòu)（trans）π-π*躍遷以及順式結(jié)構(gòu)(cis) n-π*躍遷吸收強(qiáng)度變化趨勢。（c）加熱和冷卻過程LLCP的DSC曲線。（d）LLCP的POM圖像以顯示不同溫度下的織構(gòu)照片。比例尺：20 μm。（e）室溫下LLCP纖維的1D XRD圖譜。插圖為六方柱狀相LLCP纖維示意圖。（f）室溫下LLCP纖維的二維XRD圖譜。插圖中X射線垂直于纖維方向（沿y軸）。FD為纖維方向。

Ⅲ. LLCP材料的微觀形貌及光開關(guān)對潤濕行為的影響

制備過程中電紡絲溶液濃度對微觀結(jié)構(gòu)有至關(guān)重要的影響，作者比較了0.5%（Mat A）、1%（Mat B）和2%（Mat C）三種濃度下氟化線性液晶聚合物（LLCP）溶液作為紡絲液，其制備的紡絲墊水滴角隨著溶液濃度增大而增大，說明高濃度下紡絲墊疏水性更好，而掃描電鏡照片也證實(shí)了隨著濃度增大材料表面會形成更加豐富的分級結(jié)構(gòu)和更大的粗糙度。在紫外光照射下，紡絲墊的微觀分級結(jié)構(gòu)保持了材料的疏水特性，但偶氮苯從反式到順式光異構(gòu)反應(yīng)增加了材料表面極性，在液晶形變協(xié)同作用下，LLCP表面微結(jié)構(gòu)能夠容納的空氣變少，從而增加了表面相對粘滯性。相對于3 uL大小的水滴來說，Mat B粘滯力變化恰好能夠?qū)崿F(xiàn)各向異性浸潤行為的自由切換。

圖3。（a–c）濃度條件分別為0.5 wt％（Mat A）、1 wt％（Mat B）和2 wt％（Mat C）LLCP制備的靜電紡絲墊SEM照片。纖維都是連續(xù)且隨機(jī)取向。插圖為水滴在電紡墊表面的接觸角（CA）照片。（d-f）3uL水滴在紫外光和可見光照射下在材料表面釘扎和自由滾動兩種狀態(tài)的照片，（d）為順-反狀態(tài)下小水滴在Mat A 上釘扎的照片；（e）為小水滴在Mat B表面由反式結(jié)構(gòu)滾落以及釘扎在順勢結(jié)構(gòu)下的照片；（f）為順-反狀態(tài)下小水滴在Mat C 上由不同滾動角滾落的照片。（g）在光照射下處于不同狀態(tài)Mat B的SEM照片及小水滴在兩種不同表面下的機(jī)理圖。（h）在初始狀態(tài)下和在紫外線照射之后，MatB和MatC的粘滯力大小變化圖，該粘合力的方向垂直于墊子表面。（i）通過循環(huán)照射紫外光和可見光，在超疏水材料Mat B和Mat C上滾動角（SA）的可逆變化趨勢。（紫外光：365 nm，30 mW·cm ^-2，2 s; 可見光：530 nm，20 mW·cm ^-2，20 s。）

Ⅳ. 光控超疏水智能紡絲墊

最后，作者在紡絲墊上實(shí)現(xiàn)了對超微水滴（3 uL）的精確操控，通過局部紫外光輻照Mat B得到高粘滯疏水區(qū)域，再將小水滴固定在這些區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了液滴陣列的操控。在530nm可見光輻照下，由于表面潤濕性變化，小水滴可以輕松滾落，在垂直表面形成可重復(fù)使用的光控超疏水智能表面。進(jìn)一步地，作者將水溶性聚集誘導(dǎo)發(fā)光化合物（AIE）按陣列固定在材料表面，待水蒸發(fā)后，殘留的無色AIE在弱紫外線輻照下會發(fā)出明亮的熒光，證明該技術(shù)在防偽等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。

圖4（a）為將微水滴固定在垂直擺放的LLCP墊的示意圖。（b-d）為在LLCP墊上固定不同字母圖案水滴陣列的照片。比例尺為5毫米。（e-h）為將含有水溶性聚集誘發(fā)光材料的水滴固定在LLCP墊上，待水滴蒸發(fā)后在微弱紫外線下發(fā)出的“ LC”陣列形狀的熒光照片。墊子尺寸：3×3厘米。

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