液晶微胶囊抑制内部液晶流动性,解决了液晶不易保存、易受到外界因素影响的问题,具有性质稳定、体积小、易储存运输等优点。液晶微胶囊的壁材为内部液晶提供了稳定环境,便于液晶微胶囊展现多种液晶特性,有望应用于激光、显示技术、温度测量和药物运输等多个领域。本课题将微胶囊与微流控技术结合,制备出尺寸均匀、大小可控的液晶微胶囊,分别采用两种胆甾相液晶:聚合物稳定胆甾相液晶(Polymer Stabilized Cholesteric Liquid Crystals,PSCLC)、胆固醇类液晶,以及向列相液晶作为囊心,实现了紫外聚合稳定的“交叉通信”、适合人体温度测量的温敏显色和可定点的按压显色,具体工作如下:1、以PSCLC作为囊心,基于界面聚合制备出对介质环境容忍度高、具有“交叉通信”的液晶微胶囊。通过对比试验确定最优的液晶微胶囊制备流程:常温下,在液晶分子调整好后加入催化剂,可获得“交叉通信”明显的PSCLC微胶囊。通过光学性能测量,证明微胶囊阻止了液晶在紫外聚合后因聚合物网络体积膨胀导致的溢出现象,维持液晶结构完整性。改变温度和外界介质,与液晶液滴的实验现象对比得出结论,即微胶囊结构可以有效地抑制液晶外溢,并提高液晶对外界介质的容忍度。2、以胆固醇类液晶为囊心,制备出适合体温测量、灵敏变色、尺寸可控的液晶微胶囊。通过对比试验确定COC和CN以1:1混配可获得贴近人体温度区间的液晶混合物。加入10 wt%四氢呋喃和5 wt%的丙酮降低混合液晶粘度,优化微流控制备工艺。通过界面聚合将液晶微胶囊化,使其与外界环境隔离,从而阻止液晶的温敏特性受外部环境改变的影响。最后获得在35.0℃～37.0℃的温度区间内,依次显示出红黄绿蓝紫颜色变化的胆固醇类液晶微胶囊。3、以向列相液晶为囊心,获得可按压在聚合物网络使其在微小区域定点显色的液晶微胶囊。液晶微胶囊可解决无法预测液晶流向、显色范围大等问题,区别于将液晶直接灌入已封装好的内部为聚合物网络的玻璃盒内这种常见方法。操控单颗液晶微胶囊,将其按压在聚合物网络上,测得显色区域由中心到边缘的反射波长范围为560～460 nm,显色顺序依次为黄蓝绿色。说明液晶填充程度不同会导致聚合物膨胀效果不同,使显色区域内颜色不一致。测量直径范围在46～131μm的液晶微胶囊按压后显色范围。随微胶囊体积增加,显色范围随之增大,范围为30147.23～46763.47 μm~2,增大倍数由16.66减小至2.77。说明利用液晶微胶囊实现小范围的、定点的聚合物网络显色是完全可行的。