圆偏振发光（CPL）薄膜在信息存储与加密、三维显示、手性识别等领域具有重要的应用价值。增强薄膜的发光不对称因子和原位动态调控CPL对于信息加密存储和柔性显示领域至关重要。近年来，科学家们发展了以聚合物组装为基础的手性薄膜系统。其中，利用嵌段共聚物的微相分离特性，可以在柔性薄膜中定义从纳米到毫米的层级手性结构。特别是，长程有序螺旋超分子结构可以放大手性，以及刺激响应基团可以赋予薄膜动态调节手性的功能。然而，这些可切换的CPL薄膜是在外界刺激下利用化学键的变化来实现手性的重组、破坏和恢复。由于手性信息容易被破坏而不易保持，实现具有高发光不对称因子以及颜色可切换的同手性CPL薄膜仍是一个挑战。

近日，上海交通大学路庆华课题组，利用具有动态共价键的液晶嵌段共聚物与轴手性二胺衍生物共组装，制备了具有高发光不对称因子（0.11）的可变色同手性CPL薄膜。其中，在手性分子与氰基二苯乙烯基团的非共价作用和液晶自组装驱动下，成功实现了手性转移和放大。此外，氰基二苯乙烯基团的动态共价键赋予薄膜手性固定能力，并能在紫外光辐照下调控CPL发光波段，构建手性信息存储可视化模型。

首先，作者利用手性光谱和电镜分析了手性转移，放大和固定机理。手性分子与不同嵌段之间的非共价相互作用以及退火过程液晶自组装作用下实现了薄膜的手性转移和放大。R手性分子诱导右手螺旋结构，S手性诱导左手螺旋结构。在365nm紫外光辐照下，氰基二苯乙烯基团共价键合实现手性信息固定，254nm辐照下解锁，成功构建了同手性颜色可切换的CPL薄膜。

进一步，作者利用同手性CPL颜色可切换的特性构建了一种可视化表达的模型。在玻璃片上墨水直写‘SJTU’，手性固定信息为蓝色，手性解锁信息为青色。此外，手性信息的存储也可利用掩模版来设计制备，实现手性信息的反复存储和读写。有趣的是，手性固定的交联薄膜具有较好的耐溶剂性和手性记忆效应，利用光刻胶工艺，‘1，2，3’，曝光-显影实现了手性固定信息的可视化。

该工作提出了一种简单而通用的方法来构建具有高发光不对称因子的的同手性可变色CPL薄膜。轴手性分子与嵌段共聚物的超分子相互作用对螺旋纳米结构的形成至关重要，并增强了手性复合膜CPL性能。此外，在不同的紫外波长激发下，对氰基二本乙烯基团的动态共价键进行了精确控制，实现了手性信息的固定和解锁以及颜色的切换。这种新型的同手性存储膜，可用于信息重写、代码编辑和视觉表达，为智能手性光学材料的设计提供指导。

Dynamic Covalent Bonds-Mediated Color-Switchable Circularly Polarized Luminescence in Helical Assemblies of Achiral Liquid Crystal Block Copolymer Films

Dr. Jianan Yuan, Xiaojie He, Lianjie Chen, Prof. Xuemin Lu, Prof. Qinghua Lu

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202419924