热烈祝贺中芯启恒的客户发表高水平学术论文
近期由哈尔滨工程大学光纤集成光学重点实验室和哈尔滨眼科医院联合发表了“Excellent ultraviolet-blocking properties of chiral nematic liquid crystals”
文章报道了手性向列相液晶（CNLC）在阻断紫外（UV）中的评价。将CNLC涂覆在氟化钙衬底上，测量光谱透射率，并检测CNLC的紫外阻挡效果。结果表明，CNLC可使UVB（290-320nm）降低99.9%，使UVA（320-400nm）降低95.6%。进一步研究了蛋糕状半固化CNLC微球的屏障效应，发现蛋糕状半固化CNLC微球可将UVB降低58.2%，UVA降低34.1%。这是由于CNLC的化学吸收性质，它具有苯环等紫外吸收官能团。而CNLC的物理反射特性可以周期性地反射一定波长的光。液晶（LC）是一种具有杆状结构的含量丰富的软材料，对人体和环境无害。因此，利用CNLC的防紫外线功能，可以开发出一种新的防晒霜。
FIGURE 5 (A) Physical diagram of the microfluidic channel; (B) Microfluidic channel simulation; (C) Structure diagram of the CNLC1 microsphere; (D–F) reflection optical microscope, Bright field microscope, and polarization optical microscope images of CNLC1microspheres about 90μm. Scale bar: 200μm. CNLC, chiral nematic liquid crystal.
如图5A所示，这是一个用于生产CNLC1微球的微流控芯片的实物图。如图5B所示，当油性CNLC1进入交叉通道时，它被两侧的PVA水溶液剪切，生成大小为90μm的CNLC1微球。如图5C所示，这是CNLC1微球的示意图。LC分子的螺旋结构使CNLC1微球能够选择性地反射一定的光带。图5D-F显示了ROM，BFM，和90μm CNLC1微球的POM图像。从ROM图像中可以看出，CNLC1微球只在中心反射光。正常的球形CNLC微球反射面积太小，不能直接用作防晒霜。
FIGURE 6 Various characterization of CNLC1 microspheres. (A–D) ROM images of spherical CNLC1 microspheres; (E–H) POM images of cake-shaped semi-solidified CNLC1 microspheres; (I–L) ROM images of cake-shaped semi-solidified CNLC1 microspheres (A, E, I) 0.2%PVA aqueous solution; (B, F, J) 1%PVA aqueous solution; (C, G, K) 5%PVA aqueous solution; (D, H, L) 5%PVA aqueous solution with the uneven size of microspheres. Scale bar: 200 μm. CNLC, chiral nematic liquid crystal; POM, polarization optical microscope; ROM reflection optical microscope.
通过挤压CNLC1微球和紫外固化，得到了以RM257为骨架的液化结构。如图6A-D所示，在ROM图像中，正常的球形CNLC1微球中心可以反射一定波长波段的光。如图6E-H所示，在POM图像中，在整个蛋糕状半凝固的CNLC1微球中都可以看到胆甾体结构。如图6I-L所示，整个蛋糕状半固化的CNLC1微球都可以反射一定波长的光。CNLC1微球经紫外光挤压和固化后，反射区将覆盖整个微球表面。如图6A、B、E、F、I、J所示，以0.2%PVA和1%PVA的水溶液作为水相，使CNLC1微球易于聚集和融合。如图6C所示，G、K、5%PVA水溶液可以保证CNLC1微球在固化过程中的独立性。如图6D、H、L所示，在一定范围内大小不均匀的CNLC1微球更有利于覆盖整个区域。
将LC涂覆在氟化钙基底上，测量光谱透光率。利用CNLC的化学吸收和物理反射特性，得到了对UVB和UVA的绿色阻断效应。NLC对UVB有良好的阻断作用，但对UVA的阻断作用较差。CNLC能使UVB（290-320nm）降低99.9%，UVA（320-400nm）降低95.6%，且对温度非常不敏感。因此，它适合用于皮肤的使用。蛋糕状半固化CNLC微球可使UVB降低58.2%，UVA降低34.1%，该效果可得到优化。本研究结果表明，CNLC在防晒化妆品中具有巨大的应用潜力。
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我们也向作者在论文中标注了“Fabrication of the microwell device by Suzhou Cchip Scientific Instrument Co. Ltd., China”表示衷心感谢。中芯启恒的全体员工将再接再厉，为我国微流控相关的科研工作者做好后盾。
