蓝相液晶是一种三维自组装结构,由向列相液晶分子和手性液晶分子周期排列而成,可以被看成是一种三维的光子晶体。由于液晶分子的“软物质”特性,蓝相液晶很容易实现对温度、电、光等外界刺激的响应,因此,蓝相液晶在智能器件、显示、传感等领域具有诸多潜在的应用。然而蓝相液晶也存在许多限制:蓝相液晶大多数都保存在液晶盒中,液晶盒在一定程度上限制了蓝相液晶的应用;蓝相液晶通常自组装成多畴结构,反射率较低。针对蓝相液晶材料的缺点,本论文主要从制备蓝相液晶光子晶体薄膜出发,致力于开发结构稳定、高反射率的蓝相液晶光子晶体材料,制备具有形状记忆功能的蓝相液晶薄膜和喷墨打印多色图案的蓝相液晶智能涂层,主要研究内容如下:(1)提出了大畴域蓝相液晶光子晶体薄膜的制备方法。这种大畴域的蓝相结构具有较高的反射率,并且能在光聚合后保持结构不变,能够实现自支撑,摆脱了液晶盒的玻璃基板对蓝相液晶的限制。所制备的蓝相液晶光子晶体薄膜可以通过透射电子显微镜表征其微观结构,这为进一步研究蓝相液晶材料提供了方法和思路。通过在蓝相液晶光子晶体薄膜中掺杂适当的染料分子,首次实现了基于蓝相液晶的双波长激光。(2)制备了具有形状记忆功能的蓝相液晶光子晶体薄膜。蓝相液晶薄膜可以通过形状记忆编程过程存储临时形状,使聚合物网络局部变形,这会导致变形区域的蓝相晶格发生畸变,产生变色的图案。通过在不同压力下压缩蓝相液晶薄膜,可以获得多种反射波长蓝移的颜色和图案。蓝相液晶薄膜可以通过形状记忆恢复过程恢复到初始形状,图案也随之消失。这一结果不仅丰富了具有光子晶体特性的形状记忆聚合物,而且还展示了蓝相液晶光子晶体薄膜在许多重要技术应用中的巨大潜力,例如光学传感器、可重写光子器件和可调谐激光器等。(3)制备了可喷墨打印多色图案的蓝相液晶智能涂层。具有高反射率的蓝相液晶聚合物涂层与玻璃基板通过共价键连接,可以通过使用液晶墨水来进行多色图案的制备,通过调节喷墨打印机的电压来控制打印图案的颜色。覆盖451至618 nm可见光谱的任意多色图案都可以打印或用有机溶剂擦除,使蓝相液晶智能涂层有望成为可重写的光子纸和响应性光子材料。