新烟碱类农药的氯化反应：pH值依赖性的动力学、反应路径及毒性评估

《Chemical Engineering Journal》：Chlorination of neonicotinoid pesticides: pH-dependent kinetics, reaction pathways, and toxicity assessment

热致变色胆固醇液晶材料通过超浓度手性掺杂显著提升稳定性，结合电热协同刺激实现动态显示与多模式防伪。开发可穿戴体温传感器及电子纸，利用mask-assisted技术制备复杂光学图案，并融合荧光染料构建紫外/可见光/温感三模态防伪系统。该研究为智能显示与高级防伪材料奠定基础。

　　这篇研究聚焦于热响应性胆固醇液晶（Cholesteric Liquid Crystals, CLC）材料的开发与应用，旨在解决现有技术在复杂图案调控、多刺激响应显示以及多模式防伪材料设计方面的局限性。通过引入超高浓度的手性掺杂策略，研究团队成功放大了CLC的预过渡效应，从而构建出具有优异稳定性的高性能热致变色CLC材料。这一创新不仅提升了CLC材料的热响应灵敏度，还为动态显示、可穿戴传感以及高安全性防伪技术提供了新的解决方案。

在研究中，CLC材料因其独特的螺旋超结构而具备选择性反射特定波长的可见光，这种特性使其在光子晶体领域具有广泛应用前景。CLC的结构色可以通过调控其螺旋周期（pitch）实现变化，而螺旋周期又受到外界刺激（如温度、电场、光照等）的影响。通过优化手性掺杂剂的浓度，研究团队显著增强了CLC材料对温度变化的响应能力，使得材料在特定温度范围内能够实现色彩的可逆切换。这种高灵敏度的热响应特性为构建复杂图案的动态显示系统奠定了基础，同时也为开发具有多模式响应能力的防伪材料提供了技术支持。

基于这种新型热响应CLC材料，研究团队设计并实现了一系列具有实际应用价值的系统。其中，一种可穿戴的人体体温传感器成为重要突破。该传感器利用CLC材料的温度响应特性，能够直观地显示皮肤温度的变化。通过将CLC材料制成柔性薄膜，其在不同温度下的反射波长变化可以被肉眼清晰感知，从而为健康监测提供了一种视觉化的、非接触式的解决方案。这种传感器在重复加热和冷却循环中表现出高度的稳定性，适用于长期佩戴和连续监测，具有广泛的应用潜力。

此外，研究团队还开发了一种基于CLC材料的动态图案编辑技术。通过结合掩模辅助工艺和温度响应特性，他们实现了对复杂图案的精确调控。这种技术的关键在于如何在CLC系统中引入可控制的结构变化，使得在特定刺激下，材料能够展现出不同的色彩组合和图案布局。掩模辅助技术的应用使得图案的形成更加可控，同时也能实现多层级的信息隐藏与揭示。这一技术的突破为智能显示设备、电子纸以及可变信息标识的开发提供了新的思路。

在动态显示领域，研究团队进一步探索了CLC材料与电场的协同响应特性。他们开发了一种集电致双稳态和热响应于一体的聚合物稳定胆固醇液晶（Polymer-Stabilized Cholesteric Liquid Crystal, PSCLC）系统。这种PSCLC材料能够在无外部能量输入的情况下保持静态显示状态，而通过温度或电场的调控，可以实现色彩的动态切换和图案的调整。这种技术的应用不仅提升了电子纸的显示性能，还为智能价格标签、动态广告牌等场景提供了新的解决方案。PSCLC材料的低能耗特性使其在节能环保的显示设备开发中具有显著优势。

为了进一步增强CLC材料的防伪能力，研究团队还探索了将热响应CLC结构色与荧光染料相结合的多模式信息加密方法。通过将热致变色材料与荧光物质共同掺杂到CLC体系中，他们实现了在可见光和紫外光照射下分别显示不同信息的特性。这种多模式的响应机制不仅提高了信息的隐蔽性，还使得防伪材料能够通过多种方式验证其真实性，从而增强了防伪系统的安全性。例如，在可见光下显示的信息可能是一种简单的图案或文字，而在紫外光照射下则会呈现出隐藏的加密信息，同时在温度变化时，信息内容也会发生改变，这种多重响应机制大大提升了防伪材料的防伪级别。

在实际应用中，这种多模式CLC防伪材料展现出了极大的灵活性和适应性。研究团队成功将其应用于可调整价格的水果广告牌，使得广告牌能够根据环境温度或用户需求动态显示价格信息。这种动态调整的能力不仅提高了广告的互动性，还为智能商品展示系统提供了新的技术路径。同时，这种材料还被用于构建电子货架标签，其静态显示时无需额外供电，而动态调整时则通过温度或电场的刺激实现色彩和图案的变化，从而降低了能源消耗，提高了系统的可持续性。

研究团队在实验过程中还注重了材料的稳定性和可重复性。通过反复测试，他们发现所开发的CLC材料在多个温度点（如30?°C、34?°C、38?°C）下均能保持高度一致的反射波长变化，这表明其在实际应用中具有良好的可靠性。此外，材料在多次循环使用后仍能保持原有的性能，未出现明显的性能衰减，这为大规模生产和长期使用提供了保障。这种稳定性不仅适用于静态显示和温度监测，还为动态图案编辑和多模式防伪技术的实现提供了坚实的基础。

在多模式防伪平台的构建方面，研究团队通过将热响应材料与荧光染料共同掺杂到CLC体系中，实现了在可见光、紫外光以及不同温度条件下的信息输出。这种技术的关键在于如何精确控制CLC材料的结构变化与荧光物质的发光特性之间的相互作用。通过调整手性掺杂剂和荧光染料的比例，他们能够实现不同颜色组合和信息类型的切换，从而满足复杂防伪需求。这种多模式响应机制不仅提高了信息的保密性，还为开发多层次、多维度的防伪系统提供了可能。

除了上述应用，研究团队还探索了CLC材料在信息存储和多数据输出方面的潜力。通过设计特定的结构和响应规则，他们能够在CLC系统中实现可编程的信息存储功能。例如，在特定温度或光照条件下，CLC材料可以显示不同的信息内容，而这些信息可以通过预设的规则进行解码和识别。这种特性使得CLC材料不仅适用于防伪领域，还可能在数据存储、信息加密以及智能显示等方向发挥重要作用。

此外，研究团队还提出了一种基于CLC材料的智能传感技术。这种技术能够通过CLC材料对温度的响应特性，实现对环境温度的高精度检测。例如，在医疗领域，这种材料可以用于监测人体体温变化，提供一种非侵入式的、可视化的方式。在工业和环境监测中，CLC材料也可以用于检测温度波动，从而实现对设备运行状态或环境条件的实时监控。这种技术的开发不仅拓展了CLC材料的应用范围，还为其在智能传感领域的进一步研究提供了新的方向。

综上所述，这项研究通过优化CLC材料的结构和性能，成功开发出了一种具有高热响应灵敏度和多模式刺激响应能力的新型材料。这种材料不仅能够实现动态图案的编辑和显示，还能够在不同光照条件和温度变化下展示多种信息，从而显著提升了其在防伪、传感和显示等领域的应用价值。研究团队的成果为未来CLC材料在智能显示和高安全性防伪系统中的发展奠定了坚实的基础，同时也为相关技术的进一步创新提供了重要的理论支持和实践依据。通过不断探索和优化，CLC材料有望在更多领域发挥其独特的光子特性，推动智能材料技术的持续进步。