谢鹤楼教授团队在《自然-通讯》发表高水平学术成果

近期，我校化学学院谢鹤楼教授课题组在液晶光波导领域取得重要研究进展。相关成果以《面向人体运动监测的胆甾相发光液晶弹性体圆偏振光波导》（Circularly Polarized Luminescence Optical Waveguides of Cholesteric Luminescent Liquid Crystal Elastomers for Human Motion Monitoring）为题，发表于国际顶尖学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications, 2026, DOI: 10.1038/s41467-026-76742-7）。化学学院2023级博士研究生郝甜甜为论文第一作者，谢鹤楼教授及国家纳米科学中心段鹏飞研究员为共同通讯作者，我校为论文的第一单位。

开发兼具动态响应、高精度与多模态反馈能力的机械可调光波导，是当前柔性光电子领域面临的一项重大挑战。对此，谢鹤楼教授课题组成功制备出同时具备机械可调圆偏振发光（CPL）、全可见光谱力致变色以及低损耗光波导传输特性的多功能可拉伸光子晶体光纤。研究团队建立了螺旋螺距与CPL不对称因子（g_lum）之间的定量构效关系，并通过机械拉伸实现了g_lum值从0.153到近乎为零的线性可逆调控。该材料展现出优异的光波导性能，光学损耗系数低至约0.0922 dB/mm，且在高达230%的应变及大幅度弯曲条件下仍能保持稳定的信号传输。更重要的是，CPL信号作为一种本征比率型信号，能够有效抵御激发光波动和环境散射等外部干扰，克服了传统基于强度或结构色传感器的固有局限，实现了“自校准”式的高精度检测。基于上述特性，课题组将该材料成功应用于人体指关节、肘关节和膝关节等部位运动的实时监测，并基于摩斯电码原理实现了CPL信号的光通信演示。该工作为柔性光电子器件、智能可穿戴健康监测及动态光学加密等领域提供了全新的材料平台。

图为圆偏振发光液晶弹性体光波导材料行为示意图

谢鹤楼教授课题组长期致力于有机高分子功能材料的研究。近三年来，课题组取得了一系列高水平研究成果，作为通讯作者且以我校为第一单位在《Nat.Commun.》《Angew.Chem. Int.Ed.》《Adv.Mater.》《Adv. Funct. Mater.》《ACS Nano》等国际知名刊物发表论文多篇，展现了良好的学术影响力。