力致变色材料能够将机械刺激转化为可视化的颜色信号，在防伪、信息加密和智能传感等领域具有广阔的应用前景。光弹性材料可以通过干涉色实现快速、可逆的颜色反馈。然而，现有材料在实现宽变色范围、动态可逆网络和环境稳定性方面仍面临长期挑战。

  2026年9月1日，北京大学沈志豪教授和福州大学吕晓林副教授合作团队在《Advanced Materials》上发表文章《Self-healing and environmentally stable supramolecular liquid crystalline gels for mechanochromic optics and tactile sensing》，报道了一种基于偶极-π和π-π相互作用的超分子液晶凝胶（SLCG）。该材料通过液晶分子5CB与丙烯酸酯共聚物之间的协同非共价作用，构建了动态交联网络，实现了宽范围的干涉色变化和优异的力学性能（图1）。

图1. SLCG的设计策略与应用示意图

  如图2所示，在外力作用下，局部的液晶超分子相互作用发生解离，释放液晶分子和聚合物链段，从而增强双折射效应，实现从一阶灰黑色到六阶浅粉色的宽范围干涉色变化。

图2. SLCG的力致变色性能

  如图3所示，变温红外光谱和二维相关光谱分析表明，π-π相互作用在液晶超分子网络中占据主导地位并调控着网络结构变化。时温叠加主曲线进一步揭示了SLCG的动态网络特性。

图3. SLCG内部相互作用分析

  得益于动态超分子网络的可逆性，SLCG还展现出优异的自恢复、可回收和自愈合能力（图4）。在10次加载-卸载循环中，双折射波动小于5%，显示出高度一致的干涉色变化。切碎后的样品可以通过加热熔融实现重塑，切割后的样品则可以在60 °C下实现自愈合。重塑后样品和自修复后样品均能保持丰富的干涉色变化和良好的力学性能。此外，SLCG在不同温度和水下都能保持良好的干涉色变化能力。

图4. SLCG的自恢复、可回收、自愈合和环境稳定性

  基于上述特性，SLCG可以在不同环境条件下实现信息加密和智能显示（图5）。在自然光下保持透明，而在偏振光下则可以显示信息。进一步地，将SLCG集成到可视化触觉传感系统中，可以通过干涉色分辨物体形状、空间位置和应力分布。该工作为新型力致变色材料的开发和应用提供了新思路。

图5. SLCG的应用

  福州大学和北京大学联培硕士生林野为本论文的第一作者，北京大学沈志豪教授和福州大学吕晓林副教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金和福州大学旗山学者项目的资助。

  论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.74899