DOI: 10.1021/acs.langmuir.0c01066
將液晶限制在聚合物纖維中為控制液晶對外界刺激的響應提供了一種很有前途的策略。在此，討論了向列相液晶（LC）4-氰基-4'-戊基聯苯（5CB）在含有不同表面活性劑的聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）組成的同軸電紡纖維芯層中的限制作用。使用偏光光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、差示掃描量熱法、拉曼光譜和介電光譜探究了表面活性劑類型、表面活性劑濃度和芯層流速（約束）對液晶性能的影響。將具有不同親水和疏水成分的表面活性劑摻雜到纖維鞘層中，從而改變了PVP鞘層與5CB芯層之間的界面相互作用。液晶向列相-各向同性相變的顯著影響歸因于芯鞘間表面錨定的變化。向列相液晶在表面活性劑摻雜的聚合物纖維中的限制作用表明了一種調控液晶相行為的簡便方法。
圖1.同軸靜電紡絲設備示意圖（A），5CB芯層和PVP鞘層的結構信息（B），以及5CB-PVP纖維的FIB-SEM圖像，顯示出該纖維的同軸形態（C）。
圖2.純5CB（A）、PVP-5CB同軸纖維（B）的DSC熱分析圖，以及使用偏光光學顯微鏡在PVP-5CB同軸電紡墊中觀察到的N-I清除。比例尺=200μm。
圖3.本研究中表面活性劑的化學結構。
圖4.以1.0 mL?h-1的流速由含0-1wt％表面活性劑的PVP鞘層溶液和5CB芯層形成的電紡纖維的DSC熱分析圖。N-I區比較了表面活性劑類型（A）、烷基乙氧基化物（B）和辛基苯基乙氧基化物（C）的影響。
圖5.DSC顯示液晶芯層流速對不含表面活性劑（A）和含1wt％Brij?93（B）的5CB-PVP纖維的影響。
圖6.芯層流速為1.5 mL?h-1，不含（A）和含1wt％Brij?93（C）的電紡纖維的交叉極化顯微鏡圖像。芯層流速為1.5 mL?h-1，不含（B）和含1wt％Brij?93（D）的電紡纖維的SEM圖像。POM和SEM圖像比例尺=25μm。
圖7.含增長的Brij?93濃度的5CB-PVP纖維的DSC熱分析圖（A），以及Brij?93濃度和TN→I的關系（B）。
圖8.Brij?93濃度為0％（A）、0.5％（B）和1.0％（C）的5CB-PVP纖維的拉曼光譜。黑色（紅色）線是用平行于（垂直于）纖維長軸的激光偏振收集的光譜。
圖9.纖維內兩個5CB取向的通用方案（A），以及在變化的芯層流速（B），恒定的1.0 mL?h-1芯層流速和變化的Brij?93濃度（C），變化的芯層流速和恒定的1wt％Brij?93濃度（D）下5CB-PVP纖維的介電損耗譜。請注意，在所有情況下，質譜圖均歸一化為塊狀5CB較慢峰的最大值。
