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2025

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El grupo de investigación de Yu Haifeng de la Facultad de Ingeniería logra avances en el estudio sobre la construcción y regulación óptica de microestructuras multiniveladas en materiales compuestos de cristal líquido y polímeros.

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  La estructura microfase multicapa de materiales compuestos de cristal líquido y polímeros presenta un potencial prometedor en campos como los nanotemplados, la nanoimpresión y la protección contra la falsificación de información, lo que ha llamado recientemente la atención de los investigadores. Dado que los elementos básicos del cristal líquido poseen propiedades "de respuesta a estímulos", incorporar el cristal líquido como grupo funcional en copolímeros en bloque permite hacer posible la preparación y el control de estructuras nanométricas regulares a gran escala. Sin embargo, actualmente el estudio de las estructuras micro y nanoestructuradas multicapa en materiales compuestos de cristal líquido y polímeros aún enfrenta ciertos desafíos: en primer lugar, con el avance de la nanotecnología, la ciencia nanométrica demanda cada vez más dispositivos nanoscópicos con estructuras más complejas y detalladas; por ello, la construcción de estructuras nanométricas multicapa se ha convertido en uno de los puntos difíciles y en un área de gran interés dentro del campo de los materiales compuestos poliméricos. En segundo lugar, lograr una modulación rápida, reversible y precisa de estas complejas estructuras nanométricas a temperatura ambiente sigue siendo un reto significativo. Recientemente, el grupo del profesor Hai-Feng Yu, de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Pekín, ha presentado enfoques adecuados para abordar estos dos problemas.
  Sobre la base del trabajo previo, el grupo introdujo enlaces urea en un copolímero de bloques líquido cristalino que contiene unidades mesogénicas de azobenceno. Durante el proceso de microseparación de fases, los enlaces urea pueden formar interacciones de hidrógeno tanto con la fase dispersa como con la fase continua del copolímero de bloques líquido cristalino. Este enlace supramolecular, junto con la acción mutua inhibidora entre los distintos bloques del copolímero de bloques, influye en el proceso de cristalización de la fase dispersa al enfriarse desde la temperatura isotrópica hasta la temperatura ambiente durante el recocido, dando lugar a dominios de fase donde coexisten una región amorfa y una región cristalina. El equipo logró, sin realizar ningún tipo de dopaje, construir estructuras nanométricas jerárquicas de tamaño inferior a 10 nm únicamente mediante las interacciones de hidrógeno propias del líquido cristalino y la macromolécula (figura 1). Este trabajo fue publicado en Macromolecular Rapid Communications.

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2025-09-29

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