光诱导手性是在自然界和合成材料中的研究热点，对智能材料的微观结构响应影响宏观性质的探索具有重要的研究价值。目前，研究者们已报道一些紫外光驱动分子马达的合成和应用，绝大多数的分子马达在光驱动下展现手性以及螺旋扭曲力的减小，而且紫外光对背景材料和操作人员带来潜在的有害影响。

  针对光驱动的手性分子马达，李全教授团队与合作者通过对偶氮苯分子结构的设计，在邻位上通过柔性碳链连接具有轴手性的联萘形成小分子环装拓扑结构。此分子马达或开关在光照驱动顺反异构时展现了在不同液晶材料中螺旋扭曲力的增强，而且仅需绿光就可以实现分子马达的有效顺反异构。

图 1. 可见光驱动可逆顺反异构的环装偶氮苯分子马达

  由于手性分子马达的光驱动螺旋扭曲力的增强，该团队将手性分子加入到液晶材料5CB中 （浓度 0.38 mol%），通过可见光（530nm）的照射，液晶由向列相逐渐转变成胆甾相的指纹态及油状条纹态。

图2. 可见光诱导液晶从向列相转换到胆甾相的偏光显微镜图

  在E7液晶材料中（手性分子浓度为0.69 mol%），通过绿光可以实现液晶螺旋结构在不同取向上的有序排列。例如在图3中，液晶盒的取向为平面取向，通过光的诱导，液晶可以形成有规律的平面取向的螺旋结构，从而显示出周期条纹以及红光的衍射条纹。

图3. （A）光照前的液晶在取向与线偏振片不角度的状态；（B）在绿光的不同照射时间下形成的周期螺旋条纹的形态；（C）施加2.0伏特的交流电场（1千赫兹）下，在不同光照时间下条纹形态（右下角插图为648 nm红光通过周期条纹的衍射图案）

  此工作为先进光学智能材料的设计和研发提供新的思路，也为主客体功能软物质的深入探索开拓了新的可能性。相关成果以“Visible-Light-Induced Self-Organized Helical Superstructure in Orientationally Ordered Fluids”为题 （DOI: 10.1002/adma.201902958），发表于材料领域权威顶级期刊《Advanced Materials》上。肯特州立大学高新材料与液晶研究所博士生王昊和博士后Hari K. Bisoyi为共同第一作者，欧洲科学院院士李全教授为通讯作者。 

  论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902958

  李全教授科研组网页：https://www.lcinet.kent.edu/users/qli180/PI/Li.htm