近年来，随着增强现实技术的快速发展，基于全息高分子纳米复合材料的全息光学元件(HOE)受到了越来越多的关注，这是因为它们具有更优的光学性能、动态范围、加工特性和器件良率。然而，当前复合材料的折射率调制度普遍较低，导致增强现实的显示视场角不大、亮度较低，因此发展高折射率调制度全息高分子纳米复合材料的制备方法，对于发展大视场角、高亮度的增强现实技术具有重要的科学意义和应用价值。

近期，华中科技大学化学与化工学院解孝林教授、彭海炎教授团队报道了一种通过液晶复配来提高全息高分子纳米复合材料折射率调制度的新方法。作者首先合成了液晶E6M，与商业化的向列相液晶P0616A复配后，再与光引发阻聚剂和单体混合均匀，最后通过全息曝光获得富液晶相与富高分子相周期性有序分布的全息高分子纳米复合材料(图1)。

图1 通过液晶E6M与商业化液晶P0616A复配以构建全息高分子纳米复合材料的示意图。

E6M的引入促使富液晶相中的液晶分子沿着光栅矢量的方向取向，增加p-偏振光下富液晶相与富高分子相的折射率差异，进而在不增加复合材料雾度的前提下显著提高折射率调制度。当E6M的掺杂量为5 wt%时，5 μm厚的透射式光栅具有0.050 @ 633 nm的折射率调制度(图2)，衍射效率高达96.2%，雾度低至5.0%。该研究有望为高性能HOE的设计提供理论指导。

图2 通过液晶复配提高全息高分子纳米复合材料的折射率调制度。

该工作即将发表在Chinese Journal of Polymer Science的"Functional Polymer Materials"专辑。论文第一作者为硕士生王梦芸，通信联系人为彭海炎教授。

欢迎大家关注阅读！

原文信息：

Holographic Polymer Nanocomposites with High Refractive Index Modulation by Doping Liquid Crystal E6M

Wang, M. Y.; Zhang, Y.; Wang, D.; Yao, M.; Wang, Y. X.; Zhou, X. P.; Peng, H. Y.; Xie, X. L.

Chinese J. Polym. Sci.  DOI: 10.1007/s10118-024-3110-z

原文链接：

https://www.cjps.org/en/article/doi/10.1007/s10118-024-3110-z/