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动物的瞳孔形状在漫长的演化过程中也变得千差万别，圆形、椭圆、狭缝、针孔、新月等等，以适应生活环境以及生活方式的变化。瞳孔是光线进入眼球的入口，其大小通过虹膜（iris）进行调节。以人类虹膜结构为例，借助括约肌和扩张肌，根据所处环境的光线情况，调控瞳孔大小以获得稳定光线信息传输到视网膜。而在日常生活中，成像系统和光谱分析仪等技术设备也采用了类似原理的人工虹膜器件，基于光线传输孔径的改变实现图像或信号的采集。但是，目前这类人工虹膜结构器件多是通过外置传感器来感知光源信息，并借助外接设备进行被动的机械调整，要实现人工虹膜器件的原位光线检测和自动智能调控仍是一项挑战性工作。
近日，芬兰坦佩雷理工大学（Tampere University of Technology）的Arri Priimagi教授和Hao Zeng博士等人采用光响应性液晶弹性体（liquid crystal elastomer），基于可控的分子结构排列技术，研制出首例自调控光响应性智能人工虹膜。该人工虹膜无需外界辅助设备，能够自动感知光线强度，并自动调控透光孔径尺寸。论文发表于Advance Materials 杂志。
人类虹膜（a/b）以及人工虹膜的结构示意图（c/d）。图片来源：Adv. Mater.
区别于常用的摩擦取向或借助选区曝光进行液晶基元分子有序排列，研究团队借助偶氮苯光响应性取向涂层作为液晶盒底部模板，采用圆偏振光进行偶氮苯DR1掺杂液晶体系的光控分子取向排列，最终得到了具有放射状取向排列的分子结构。
含偶氮苯组分液晶弹性体的光控分子取向。图片来源：Adv. Mater.
同时研究团队发现，基于液晶弹性体膜的各向异性热膨胀性，制备的条带状膜能够在残余应力作用下发生弯曲，而且弯曲方向与后续的光致形变方向相反。研究团队还对聚合温度及使用环境温度等因素对样品弯曲率的影响进行了系统的探究，最终选定体系最优聚合温度为45 ℃，以保证样品的起始弯曲度最小。
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