近日，湖北大学李振教授团队和天津大学合作者在柔性智能材料领域的新研究，让在移除光源后还能持续发出绿色余辉，同时还能像肌肉一样随温度变化产生形变这样的材料从实验室走向了现实！
一、解决了困扰学界的国际难题
长期以来，如何在柔软的材料中实现高效、持久的室温磷光是一项国际难题。传统磷光材料往往需要坚硬的环境才能稳定发光，而常见的弹性材料又难以有效维持发光性能，这一矛盾一直限制着柔性发光材料的发展，让柔性材料的夜间发光应用始终难以突破。
针对这一难题，研究团队创新设计思路，将具有磷光特性的分子嵌入可自组装的有序液晶高分子网络中。液晶分子排列形成的微观刚性环境能有效稳定发光过程，而交联的高分子网络则赋予材料整体良好的弹性，成功实现了材料在宏观上柔软、微观上刚性的统一。
所获得的材料 LQ-4TPA 表现出优异性能：其磷光寿命达到 532 毫秒，量子产率为 11.03%，同时断裂伸长率超过 315%，既解决了柔性材料难以稳定发光的问题，又保持了良好的弹性和形变能力，一举打破了此前的技术瓶颈。
具有磷光与驱动双功能的室温磷光液晶弹性体设计示意图
二、专业设备助力研究成功
这项研究的成果，离不开专业仪器的支撑，研究团队使用了湖北大学材料科学与工程学院实验室的多种高端仪器：
1. FLS1000 稳态 / 瞬态荧光光谱仪：用于测试材料的磷光寿命和量子产率，准确表征材料的发光性能，为研究人员提供了材料发光效率的关键数据，确保了材料发光性能的精准验证。
2. 万能电子拉伸试验机：用于测试材料的断裂伸长率，验证材料的弹性性能，确保材料在宏观上具备良好的柔软性和拉伸能力，满足柔性材料的使用需求。
3. 场发射扫描电子显微镜：用于表征材料的微观结构，观察液晶分子的排列情况，帮助研究人员确认微观刚性环境的形成，为材料设计思路的验证提供了直观的微观证据。
4. 傅里叶红外光谱仪：用于分析材料的分子结构，验证磷光分子是否成功嵌入液晶高分子网络中，确保材料的分子结构符合设计要求。
5. 动态力学热分析仪：用于测试材料的热响应形变，表征材料在受热时的有序 — 无序转变，验证其类似 “人工肌肉” 的驱动功能，确认材料的形变性能符合预期。
6. X - 射线光电子能谱仪：用于分析材料的化学组成，确保材料的成分符合设计要求，为材料的性能提供了基础保障。
这些仪器的使用，为研究的顺利开展提供了有力的硬件支持，确保了研究结果的准确性和可靠性。
三、极具前景的实际应用
基于这些特性，研究团队展示了两种极具前景的应用演示：
1. 仿生液晶花：其花瓣能随温度变化规律开合并同步切换磷光明灭，在温度变化时，花瓣不仅会像真实花朵一样开合，还能在黑暗中通过发光状态的变化直观展示其形变过程，既具备观赏性，也为智能响应材料的应用提供了新思路。
2. 智能磷光抓手：可通过自身余辉直接、可视化地指示抓取状态，在黑暗环境中依然清晰可辨，无需额外的光源辅助，就能让使用者清楚看到抓手的工作状态，在夜间或黑暗环境的作业中具备极大的优势，比如在夜间救援、地下作业等场景中，能有效提升作业的安全性和效率。
这项研究成果发表于国际期刊《先进材料》（DOI：https://doi.org/10.1002/adma.202518840），不仅为柔性电子、仿生机器人等前沿领域提供了新的材料选择，更揭示了微观刚性与宏观柔性在构建高性能室温磷光聚合物中的平衡机制，为未来柔性智能材料的研发提供了新的思路，有望推动柔性智能材料领域的进一步发展。
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