AM:聚合物纤维限域稳定钙钛矿纳米晶实现水合液晶中双手机性圆偏振发光

来源:知光谷发布时间:2025-12-09 14:18:08

圆偏振发光(CPL)在光学加密与防伪领域具有重要应用前景。然而,在水合手性液晶体系中实现钙钛矿纳米晶(PNCs)的双手机性圆偏振发光仍面临挑战,主要因其易受水分诱导降解和液晶有序性破坏的影响,从而限制了发光效率、结构完整性和手性光学调控能力。

本文四川大学杨俊龙等人提出一种基于聚合物包覆钙钛矿纳米纤维的限域策略,将PNCs与水隔离,并支持纤维素纳米晶体(CNCs)原位自组装形成螺旋光子结构。所得固态复合材料表现出高光致发光量子产率(65.56%)、优异的机械强度(32.15 MPa),并在单一左手螺旋结构中实现宽范围不对称因子调控。重要的是,通过设计非对称双层结构的反射特性,该复合材料可实现依赖观察方向的双手机性圆偏振发光。

本文展示的多模式光学特性凸显了该体系在光学加密与防伪应用中的潜力。

研究亮点:

  1. 突破钙钛矿在水性手性体系中的稳定性瓶颈:通过PMMA纳米纤维包覆CsPbBr₃纳米晶,有效隔离水分并保持高发光效率,解决了钙钛矿在含水手性液晶中易降解的难题。
  2. 单一左手结构中实现双向CPL可调:基于纤维素纳米晶体的螺旋光子结构与纳米纤维微腔共振耦合,实现了从同一材料两侧分别发射左、右手圆偏振光,不对称因子覆盖-0.96至+0.49。
  3. 多功能集成材料平台:材料同时具备高发光效率(PLQY >65%)、优异力学性能(拉伸强度 >32 MPa)、湿度响应结构色与CPL可逆调控,适用于多层次光学防伪与加密。

M. Lu, C. Luo, S. Wu, et al. “ Dual-Handed Circularly Polarized Luminescence from Polymer Fiber-Confined and Stabilized Perovskite Nanocrystals in Hydrated Liquid Crystals.” Adv. Mater. (2025): e16351.

https://doi.org/10.1002/adma.202516351


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