近日，東南大學(xué)智能材料研究院院長、歐洲科學(xué)院院士、化學(xué)化工學(xué)院李全帶領(lǐng)團隊在基于各向異性流體的高效可控人工光捕獲體系方面取得重要突破。相關(guān)成果以 “An Artificial Light-Harvesting System with Controllable Efficiency Enabled by an Annulene-Based Anisotropic Fluid”為主題，在線發(fā)表在國際頂級期刊Angewandte Chemie International Edition（《德國應(yīng)用化學(xué)》）上，并被選為“Hot Paper”。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、江蘇省“雙創(chuàng)團隊”計劃和江蘇省自然科學(xué)基金等項目的資助，東南大學(xué)博士生余珍為第一作者，李全、楊洪教授和青年教師陳旭漫博士為共同通訊作者。

高等植物和一些光合細(xì)菌通過光合作用的方式實現(xiàn)對光能的捕獲、傳遞以及儲存。過去數(shù)十年里，大量的研究致力于模擬自然光合作用，并了解其復(fù)雜的機制，為在各種應(yīng)用中更好地收集、儲存和利用光能。光捕獲作為光合作用的第一步，構(gòu)筑人工光捕獲體系對于光能的利用具有重要意義，但構(gòu)筑具有高效可控的人工光捕獲體系存在很大挑戰(zhàn)。液晶作為各向異性流體，具有分子有序性可調(diào)的特點，在調(diào)控光捕獲方面有巨大的潛力，然而基于液晶材料的可控人工光捕獲體系尚未被開發(fā)。

針對上述難題，李全團隊利用一種環(huán)烯衍生物——環(huán)八四噻吩的非平面結(jié)構(gòu)和聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)，設(shè)計合成包含環(huán)八四噻吩熒光核和多條外圍烷基鏈的馬鞍型盤狀液晶單組分自組裝給體，并引入尼羅紅作為熒光受體分子，成功構(gòu)筑了具有高效可控的超分子人工光捕獲體系。同時結(jié)合液晶自組裝給體的熱響應(yīng)特性，在不同溫度下可以通過調(diào)控給體分子的有序性調(diào)節(jié)該體系的光捕獲效率。此外，通過調(diào)節(jié)光捕獲體系的給受體比例和溫度，該體系實現(xiàn)了由綠色到紅色的多色熒光調(diào)控。該體系具有高的熒光給受體比例（1000:1），并在給受體比例100:1下表現(xiàn)出高天線效應(yīng)（39.1），其接近自然光捕獲體系。該研究對于熒光液晶智能軟材料的應(yīng)用提供了一種新的策略。（來源：東南大學(xué)）