Nature | 自评估和自修复液晶材料，你的手机屏幕可能成了“大活 Nature今日报道有趣研究：自评估和自修

引言

某些物质在熔融状态或被溶剂溶解之后，尽管失去固态物质的刚性，却获得了液体的易流动性，并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列，形成一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态，这种由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体称为液晶。液晶（LCs）是各向异性流体，它将晶体的长程有序性与液体的流动性结合起来。这种特性已被广泛用于创建可重构材料，以光学方式反馈有关其环境的信息，例如电场（智能手机显示器），温度（温度计）或机械剪切的变化以及化学和生物刺激（传感器）。然而，对于响应性材料通过自我调节的化学相互作用转化来反馈材料情况的研究还寥寥无几。

成果简介

北京时间2018年5月10日，Nature在线发表了威斯康星大学Nicholas L. Abbott（通讯作者）团队题为“Self-reporting and self-regulating liquid crystals”的文章，研究表明一系列刺激可以触发最初被捕获在LC内的微型（水性微滴或固体微粒及其化学物质）脉动（瞬时）或连续释放。由此产生的液晶材料自我预估和自我调节其化学反应的方式，可以通过不同几何形状（如孔，膜和乳滴）中的弹性，电双层，浮力和剪切力的相互作用进行预编程。这些液晶材料可以执行复杂功能，超出了用于受控微载体释放常规材料的能力，例如光学报告刺激（例如，由活性细菌产生的机械剪切应力），然后以自调节方式响应反馈回路（例如，释放导致细菌细胞死亡所需的最小量生物剂）。

图文导读

图1 由N-I相转变触发的LCs液滴和伴随的LCs光学响应的微滴脉冲式喷射

图2 通过界面电荷相互作用释放分散在LCs中的微滴的等温触发

图3 由界面剪切应力触发的LCs的光学响应和LCs微滴的释放

图4 通过人类手指或由能产生界面剪切应力的活性细菌释放LCs的微型载体，并以自我调节的方式与微型载体相互作用

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