手性介晶自发形成胆甾相，并通过波长选择性反射显示结构颜色。尽管手性介晶因其低毒性、低成本和坚固性而成为构建胆甾相的实用材料，但尚未报道复杂的封装技术。在该工作中，胆固醇酯被包裹在海藻酸钙水凝胶壳中，使用油包水包油双乳液液滴。使用毛细管微流体装置，制备单分散双乳液液滴，在最内层液滴中含有胆固醇酯和甲苯的混合物，在外层液滴中含有海藻酸钠和携带钙的复合物的水溶液。
随着甲苯从核中扩散出来，胆固醇酯形成了胆甾相。同时，钙离子根据化学线索从复合物中解离，这导致藻酸盐的离子交联。微胶囊显示出热致变色特性，因为胆甾核的结构颜色随温度发生蓝移。因此，微胶囊用颜色或反射光谱报告局部温度。由于比色温度测量的范围和灵敏度可以通过调节胆固醇酯的成分来控制，因此在保持高灵敏度的同时，通过采用合适的组合物可以覆盖较宽的温度范围。
图1a)使用O/W/O双乳液液滴制备热致变色微胶囊，该液滴由核心中的手性介晶有机溶液和壳中的海藻酸钠组成。b)透射光学显微镜(OM)图像的时间序列，显示核的收缩和壳中水凝胶层的形成。水凝胶层的微弱边界在第二个面板中用箭头表示。c-e）制备的O/W/O双乳液液滴的OM图像（c），在酸性条件下孵育40分钟（d），然后转移到氯化钙水溶液中并悬浮在蒸馏水中（e）。
图2a)COC、CP和CB的分子结构。所有三种成分都是基于胆固醇的介晶（灰色阴影），具有不同的官能团（橙色阴影）。b,c)微胶囊(b)的一系列反射OM图像和在指定温度(c)下微胶囊悬浮液的照片，显示出热致变色特性。d)微胶囊在指定温度下的反射光谱。e)从(d)中的反射光谱中提取的最大峰值位置λmax的温度依赖性。
图3a-c)一系列OM图像显示在20至35°C之间以三种不同速率加热和冷却期间微胶囊的颜色变化。d)在三种不同速率下加热和冷却过程中获得的微胶囊的最大峰值位置λmax的温度依赖性，其中使用了实验测量的温度。e)两种不同速率的平衡时间延迟，通过将相同波长的温差除以实验测得的速率来估计。f,g)快速加热(f)和快速冷却(g)的温度（左y轴）和λmax（右y轴）的时间变化，其中λmax预期的无延迟即时响应是根据平衡曲线计算的并添加进行比较。
图4a)具有不同COC、CP和CB组成的四种不同热致变色微胶囊的组合，其比例为40:40:20(i)、60:30:10(ii)、45:45:10(iii)和50:50:10(iv)。b）最大峰值位置的温度依赖性，（a）中四种不同成分的λmax，其中加热和冷却速率设置为0.25°Cmin-1。c）在5-35°C的温度范围内，间隔为3°C的四个具有不同成分的微胶囊的OM图像集，如（i）-（iv）所示。
相关论文以题为ThermochromicMicrocapsulesContainingChiralMesogensEnclosedbyHydrogelShellforColorimetricTemperatureReporters发表在《AdvancedFunctionalMaterials》上。通讯作者是韩国科学技术高等研究院Shin-HyunKim教授。
参考文献：
doi.org/10./adfm.